Des chercheurs démontrent une mémoire de disque optique 3D à l’échelle nanométrique d’une capacité de pétabit

Les mots les plus populaires de 2023 ont été récemment publiés, le modèle AI Large Language Model (LLM) étant incontestablement en tête de liste. En tant que leader, ChatGPT est également devenu l’un des mots à la mode internationaux de l’année. Ces innovations disruptives en matière d’IA doivent beaucoup au big data, qui a joué un rôle central. Pourtant, l’IA a simultanément présenté de nouvelles opportunités et de nouveaux défis pour le développement du Big Data.

Le stockage de données haute capacité est indispensable dans l’économie numérique d’aujourd’hui. Cependant, les principaux périphériques de stockage tels que les disques durs et les périphériques flash à semi-conducteurs sont confrontés à des limites en termes de rentabilité, de durabilité et de longévité.

Le stockage optique des données offre une solution verte prometteuse pour un stockage de données rentable et à long terme. Néanmoins, le stockage optique de données se heurte à une limitation fondamentale dans l’espacement des caractéristiques enregistrées adjacentes, en raison de la limite de diffraction optique. Cette contrainte physique entrave non seulement le développement ultérieur des machines à écrire directement au laser, mais affecte également la microscopie optique et la technologie de stockage.

Briser la barrière limitée par la diffraction constitue le principal défi dans le domaine de la physique, selon les 125 problèmes scientifiques de pointe publiés par Science en 2021. Elle fait également partie des sept avancées technologiques prédites par Nature pour 2024 et au-delà.

Une équipe multidisciplinaire dirigée par le professeur Min Gu de l’Université des sciences et technologies de Shanghai (USST) et de l’Institut d’optique et de mécanique fine de Shanghai (SIOM), de l’Académie chinoise des sciences, a réussi à relever ce défi.

Ils ont récemment publié leur dernière réalisation de recherche, intitulée « Une mémoire à disque optique 3D à l’échelle nanométrique d’une capacité de pétabits, » dans Nature.

Pour la première fois, les chercheurs ont démontré que la capacité de stockage de données optiques peut atteindre le niveau du pétabit (Pb) en étendant l’architecture d’enregistrement planaire à trois dimensions avec des centaines de couches, brisant ainsi la barrière limite de diffraction optique des spots enregistrés.

La capacité de stockage dans la zone d’un disque de la taille d’un DVD peut atteindre le niveau Pb, ce qui équivaut à au moins 10 000 disques Blu-ray ou 100 disques durs haute capacité.

La technologie révolutionnaire de la mémoire à disque optique tridimensionnelle à l’échelle nanométrique avec une capacité de pétabit est révolutionnaire. L’ensemble de données derrière GPT, qui comprend 5,8 milliards de pages Web indexées et occupe environ 56 Po de texte, nécessiterait généralement une aire de jeux de disques durs pour le stockage.

Cependant, la mémoire du disque optique tridimensionnel à l’échelle nanométrique peut réduire cet espace à la taille d’un ordinateur de bureau, réduisant ainsi considérablement les coûts. De plus, la consommation d’énergie de la mémoire à disque optique à l’échelle nanométrique est inférieure de plusieurs ordres de grandeur à celle des méthodes traditionnelles, et sa durée de vie peut atteindre 50 à 100 ans.

En 2013, le professeur Min Gu et son équipe de recherche ont mis au point une technologie d’écriture laser directe de 9 nanomètres basée sur l’écriture à double faisceau. Le scientifique allemand, le professeur Stefan W. Hell, a remporté le prix Nobel de chimie 2014 pour l’invention de la technologie d’imagerie microscopique à super-résolution à double faisceau.

La technologie de mémoire à disque optique tridimensionnelle à l’échelle nanométrique publiée dans Nature brise avec succès la barrière limitée par la diffraction pour l’écriture et la lecture optiques, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle ère pour l’économie numérique du Big Data.