“到2025年，全球数据存储耗电量可能相当于全球全年的石油发电量。按照目前数据存储3年耗电翻番的速度，10年后全球石油产能就不够用了。”2018年5月30日上午，在中国工程院第十四次院士大会全院学术报告会上，外籍院士顾敏抛出一个严峻的问题。 

消息一出，小编深感担忧，真不敢想象那一天到来时会是怎样的场景。不过如今看来，小编的担忧似乎只是杞人忧天，因为另一种存储技术的发展将很好的解决这一问题，它就是“光学存储技术”。

光存储，是由于受光盘表面介质的影响，光盘上形成了凹凸不平的小“坑”，光照射到这些小坑上面会产生不同反射，再将其转换为0、1的数字信号的存储技术。

实现单盘PB容量

1873年，德国物理学家恩斯特·阿贝发现了光场聚焦的最小尺寸（约300纳米）约为波长的一半，即“光学存储衍生极限”。这一发现不仅为现代光学成像器件及光存储奠定了基础，同时也将DVD及蓝光技术的存储密度制约在5GB到25GB的瓶颈。

受光学存储衍生极限的限制，光存储现有容量与电、磁存储相差甚远，直到1994年，物理学家斯特凡·黑尔发明了STED超分辨技术，打破了光学存储衍生极限。 而在恩斯特·阿贝发现衍射极限大约140年后，双光束超分辨存储技术的发明突破了存储密度制约。

日前，顾敏带领团队开发的五维光学材料，这种材料由悬浮在玻璃基板上透明塑料板内的金纳米棒层组成，在材料的同一区域内多种数据图案可在互不干扰的情况下被读取和刻写。目前已经实现了单点最小记录尺寸9纳米, 即实现单盘PB容量， 相当于蓝光技术的40万倍 。

全光光子大数据中心值得期待

顾敏介绍，现在的大数据中心为满足PB级容量需求，一般用电或磁存储媒质组成庞大的阵列，不仅占地大，还高能耗、高碳排放，而且一般只有三五年寿命，就需要重新存储。

光存储的最显著特性就是绿色节能。存储容量一旦突破，就解决了顾敏一开始提到的能源问题。“这种全新光子存储光盘单点消耗的能量非常低，能耗可节省1000倍。”这种光盘拥有超过500年的超长记录存储寿命。 
 

“我们的探索性研究越来越多，比如脑计划、SKA望远镜、引力波探测等，我们将面临越来越多的‘长数据’需求。”顾敏说，长数据就是具有突出的时间背景，能够捕捉现实世界变化的大量数据。

 “全光光子大数据中心”是顾敏心中理想的模式——PB级光盘存储；超低能耗；以太阳能为动力，不使用地球上的能源。