上海理工大学智能科技学院顾敏院士与张启明教授团队，于今日在《自然·光子学》线上发布了其自主研发的单光束多维光存储技术成果。
该技术能让单个三维存储点识别出1024种不同状态，相当于承载10 bit信息容量，同时支持高速写入及宽场并行读取。在DVD尺寸的介质上，理论存储容量约为0.4 Pb，数据读取可靠性超过99.99%。
在传统二进制存储体系里，一个记录单元通常仅具备“0”和“1”两种状态。张启明指出，新技术使单个记录单元能拥有1024种可区分的状态。
以往需要多个记录单元才能存储的信息，如今可通过提升单个记录点的信息容量来实现。光存储容量的增加不再单纯依赖缩小记录点尺寸或增加层数。
以8K灰度图像为例，一个像素包含256种灰度值，原本需8个二进制单元来储存。10 bit存储点完成8 bit灰度存储后，剩余2 bit可为原位光学AI训练提供编码空间。
传统超分辨光存储技术常需双束光协同完成写入与读取，这带来了精密配准、稳定控制等系统层面的难题。该团队使用单束单色光分别完成写入和读取，打破了高容量光存储对双光束读写架构的依赖。
在现有0.4 Pb基础上，若将层间距从5 μm压缩至1 μm，并将灰阶编码扩展至万级，理论容量有望提升至约20 Pb。
顾敏表示，面向未来海量数据存储，Pb容量并非唯一衡量标准。要真正投入实际应用，还需兼顾读写速度、系统复杂度及设备集成能力。
博士生张慧与Simone Lamon副研究员为该论文的共同第一作者；Simone Lamon副研究员、刘丽英教授、张启明教授与顾敏院士担任共同通讯作者。上海理工大学为论文第一署名单位，复旦大学和东南大学为合作完成单位。
