一张DVD大小的光盘能存0.4PB，上海理工团队的光存储成果登上《自然·光子学》

9月29日，上海理工大学智能科技学院顾敏院士、张启明教授团队的成果在线发表于《自然·光子学》。团队提出单光束多维光存储新方案，让单个三维存储点区分1024种状态，对应10比特信息容量，一张DVD尺寸的介质理论存储容量约0.4PB，数据读取可靠性超过99.99%。

思路是把信息维度做宽。传统二进制存储一个记录单元只有0和1两种状态，团队让一个记录点拥有1024种可区分状态，过去需要多个单元共同承载的信息，现在靠提高单点容量完成。张启明用一个比喻说明这件事：相当于把平房改成像上海中心这样的高楼，同样的占地面积提高容积率。

写入读取的架构也简化了。实现这种多维存储的超高密度，传统超分辨路线往往要双束光协同完成写入与读取，由此带来精密配准与稳定控制的工程难题。团队这次用单束单色光分别完成写入和读取，打破了对双光束架构的依赖，再用高速扫描写入与宽场并行读取提升数据通量。

物理机制基于原位光碳化聚合物点与声子辅助上转换发光。团队把灰度引入新的信息维度，一个10比特存储点在完成原有8比特灰度存储后，多出的2比特还能为原位光学人工智能训练提供附加编码空间。若把信息记录与光学计算结合，让同一单元兼具存储与计算能力，有望实现零距离存算一体化。

容量还有上探空间。层间距从5微米压缩到1微米、灰阶编码拓展到万级，理论容量有望提升到约20PB。顾敏提到，走向应用不能只看容量，读写速度、系统复杂度与设备集成能力同样要兼顾。这次成果从信息维度与读写架构两头拓展了光存储的路径，为更高容量走向工程化创造条件。