记者10月8日从上海理工大学获悉，该校顾敏院士、张启明教授团队提出单光束多维光存储新方案。该方案使单个三维存储点可区分1024种状态，对应10比特信息容量。采用该方案，DVD尺寸介质理论存储容量约0.4拍比特（Pb），数据读取可靠性超过99.99%。相关研究成果日前发表于学术期刊《自然·光子学》。

随着人工智能训练数据、科研数据和医学影像等冷数据规模持续激增，Pb级高密度存储成为刚需。“传统二进制存储，一个记录单元只有‘0’和‘1’两种状态，而我们的技术让一个记录点拥有1024种可区分状态。”张启明解释，过去需多个记录单元共同承载的信息，现在可通过提高单个记录点的信息容量完成。光存储扩容不再只靠缩小记录点或增加层数，还能让一个点存更多信息。

实现Pb级超高密度存储，传统路线往往需双束光协同写入和读取，这带来精密配准、稳定控制等难题。研究团队此次以单束单色光分别完成写入和读取，攻克了双光束协同带来的系统难题，打破了高容量光存储对双光束架构的依赖，而高速扫描写入与宽场并行读取进一步提升了数据通量。

研究团队展望了存算一体化的应用前景：一个10比特存储点可完成原来的8比特灰度存储，多出的2比特可为原位光学人工智能训练提供附加编码空间。未来同一单元可兼具存储与计算能力，有望实现“零距离存算一体化”。在现有0.4Pb基础上，若层间距由5微米压缩至1微米、灰阶编码拓展至万级，理论容量有望提升至约20Pb。

“面向未来海量数据存储，Pb容量并非唯一衡量指标。”顾敏介绍，真正走向应用还要兼顾读写速度、系统复杂度和设备集成能力。该研究从信息维度和读写架构两方面拓展了光存储发展路径，为Pb级乃至更高容量光存储走向工程化和产业化创造了条件。