Le parole più popolari del 2023 sono state recentemente rilasciate, con AI Large Language Model (LLM) senza dubbio in cima alla lista. In quanto leader, ChatGPT è emersa anche come una delle parole d'ordine internazionali dell'anno. Queste innovazioni dirompenti nel campo dell’intelligenza artificiale devono molto ai big data, che hanno svolto un ruolo fondamentale. Tuttavia, l'intelligenza artificiale ha presentato allo stesso tempo nuove opportunità e sfide per lo sviluppo dei big data.
L'archiviazione dei dati ad alta capacità è indispensabile nell'economia digitale di oggi. Tuttavia, i principali dispositivi di archiviazione come le unità disco rigido e i dispositivi flash a semiconduttore devono affrontare limitazioni in termini di convenienza, durata e longevità.
L'archiviazione ottica dei dati offre una promettente soluzione ecologica per l'archiviazione dei dati economicamente vantaggiosa e a lungo termine. Tuttavia, la memorizzazione ottica dei dati incontra una limitazione fondamentale nella spaziatura delle caratteristiche registrate adiacenti, a causa del limite di diffrazione ottica. Questo vincolo fisico non solo impedisce l'ulteriore sviluppo delle macchine per la scrittura laser diretta, ma influisce anche sulla microscopia ottica e sulla tecnologia di archiviazione.
Secondo i 125 problemi scientifici all'avanguardia pubblicati da Science, rompere la barriera limitata dalla diffrazione è la sfida più importante nel campo della fisica. nel 2021. È anche tra le sette scoperte tecnologiche previste dalla Natura per il 2024 e oltre.
Un team multidisciplinare guidato dal professor Min Gu dell'Università di Scienza e Tecnologia di Shanghai (USST) e dell'Istituto di ottica e meccanica fine di Shanghai (SIOM), Accademia cinese delle scienze, ha superato con successo questa sfida.
Recentemente hanno pubblicato il loro ultimo risultato di ricerca, intitolato "Una memoria del disco ottico su scala nanometrica 3D con capacità di petabit", su Nature .
Per la prima volta, i ricercatori hanno dimostrato che la capacità di archiviazione ottica dei dati può raggiungere il livello di petabit (Pb) estendendo l'architettura di registrazione planare a tre dimensioni con centinaia di strati, rompendo così la barriera limite di diffrazione ottica dei punti registrati.
La capacità di archiviazione nell'area di un disco delle dimensioni di un DVD può raggiungere il livello Pb, equivalente ad almeno 10.000 dischi Blu-ray o 100 dischi rigidi ad alta capacità.
La tecnologia innovativa della memoria su disco ottico su scala nanometrica tridimensionale con capacità di petabit è rivoluzionaria. Il set di dati alla base di GPT, che comprende 5,8 miliardi di pagine web indicizzate e occupa circa 56 Pb di testo, richiederebbe in genere un'area giochi di dischi rigidi per l'archiviazione.
Tuttavia, la memoria del disco ottico su scala nanometrica tridimensionale può ridurre questo spazio alle dimensioni di un computer desktop, riducendo significativamente i costi. Inoltre, il consumo energetico della memoria del disco ottico su scala nanometrica è inferiore di diversi ordini di grandezza rispetto ai metodi tradizionali e la sua durata può raggiungere i 50-100 anni.
Nel 2013, il professor Min Gu e il suo gruppo di ricerca hanno realizzato una tecnologia di scrittura laser diretta a 9 nanometri basata sulla scrittura a doppio raggio. Lo scienziato tedesco Professor Stefan W. Hell ha vinto il Premio Nobel per la Chimica 2014 per l'invenzione della tecnologia di imaging microscopico a super risoluzione a doppio raggio.
La tecnologia di memoria del disco ottico su scala nanometrica tridimensionale pubblicata su Nature rompe con successo la barriera limitata dalla diffrazione per la scrittura e la lettura ottica, inaugurando una nuova era per l'economia digitale dei big data.
Ulteriori informazioni: Miao Zhao et al, Una memoria su disco ottico su scala nanometrica 3D con capacità di petabit, Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-023-06980-y
Informazioni sul giornale: Scienza , Natura
Fornito dall'Università di Shanghai per la scienza e la tecnologia
