Shanxay optika va nozik mashinalar instituti (SIPM) o‘ta katta sig‘imli o‘ta aniqlikdagi 3D optik xotirani tadqiq qilishda yutuq yaratdi.

Yaqinda Xitoy Fanlar akademiyasining (CAS) Shanxay optik nozik mashinalar instituti (SIPM) Shanxay texnologiya instituti (SIT) va boshqa tadqiqot institutlari bilan hamkorlikda o'ta katta sig'imli super rezolyutsiyada yutuq yaratdi. uch o'lchovli optik saqlash tadqiqotlari. Tadqiqot guruhi xalqaro birinchi ikki nurli tartibga solinadigan agregatsiyaga asoslangan lyuminestsent super rezolyutsiyali optik saqlash texnologiyasidan foydalangan, birinchi marta ma'lumot yozishda va chegaraning diffraktsiya chegarasida eksperimental yutuqni o'qishda, nuqta o'lchamini amalga oshirishda. 54 nm, 70 nm oraliqda ma'lumotlarni saqlash super-rezolyutsiyasi va 100-qatlamli ko'p qatlamli rekordni yakunladi, bu Pb darajasigacha bo'lgan yagona diskning ekvivalent sig'imi, Xitoyning axborot sohasidagi yutug'i. asosiy asosiy texnologiyalarni saqlash va raqamli iqtisodiyotning barqaror rivojlanishiga erishish, tadqiqot guruhi ultra katta sig'imli ultra piksellar sonini uch o'lchovli optik saqlashni tadqiq qilishda muvaffaqiyatga erishdi. Xitoy uchun axborotni saqlash sohasidagi asosiy texnologiyani sindirish va raqamli iqtisodiyotning barqaror rivojlanishini amalga oshirish katta ahamiyatga ega. Tadqiqot natijalari 2024-yil 22-fevralda Nature jurnalida chop etilgan. Maqolaning birinchi muallifi Shanxay Optik Mashinalar Instituti (SIOM) doktori Xao Ruan, tegishli mualliflar esa akademik Min Gu, Shanxay Texnologiya Instituti (SIT) Fotonik Chip tadqiqot instituti direktori va professor Jing Vendir. Shanxay Texnologiya Instituti (SIT). Doktor Chjao Miao, SIPM aspiranturasining ilmiy xodimi va Shanxay Texnologiya Instituti (SIT) professori Ven Jing maqolaning birgalikdagi birinchi mualliflaridir.
Optik saqlash texnologiyasi yashil, energiya tejovchi, xavfsiz va ishonchli boʻlib, 50-100 yil xizmat qilish muddatiga ega boʻlib, katta hajmdagi maʼlumotlarni uzoq muddatli arzon narxlarda saqlash uchun juda mos boʻlgan noyob afzalliklarga ega. Biroq, diffraktsiya chegarasining cheklanganligi sababli, an'anaviy tijorat optik disklarining maksimal sig'imi faqat yuz gigabayt (GB) tartibida. Axborot miqdori ortib borayotgan katta ma'lumotlar davrida, diffraktsiya chegarasidan o'tish, axborot nuqtasi hajmini kamaytirish va bitta diskning saqlash hajmini oshirish uzoq vaqtdan beri optik saqlash sohasining tinimsiz izlanishlaridan biri bo'lib kelgan.
1994 yilda nemis olimi professor Stefan V. Hell hayajonlangan nurlanishni yo‘qotish mikroskopiya texnologiyasini taklif qildi, bu esa birinchi marta optik diffraktsiya chegarasini buzish mumkinligini isbotladi va 2014 yilda kimyo bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldi. 20 yildan ortiq vaqtdan so‘ng. ishlab chiqish, mikro-tasvirlash, lazer nano-to'g'ridan-to'g'ri yozish va boshqalar kabi bir qator sohalarda optik o'ta aniqlik natijalari amalga oshirildi va ma'lumotni o'ta aniqlikdagi yozish hal qilindi. Biroq, an'anaviy bo'yoqlar yig'ilgan holatda floresan portlashiga juda moyil bo'lib, ma'lumotlarning yo'qolishiga olib keladi, shuningdek, nano o'lchamdagi fon shovqini bilan yo'q bo'lib ketish qiyinligi ham mavjud, bu esa o'ta aniqlangan narsalarni o'qish qiyinligiga olib keladi. ma'lumotga ega va odatda elektron mikroskopni skanerlashning o'qilishiga tayanadi, bu optik saqlash sohasida super-rezolyutsiya texnologiyasini qo'llashni cheklaydi. Shu sababli, super-rezolyutsiyani yozish, super-rezolyutsiyani o'qish, uch o'lchovli saqlash va uzoq umr ko'rish vositalarini sinxronlashtirishni ishlab chiqish optik saqlash sohasidagi tadqiqot muammolarini hal qilish uchun 10 yildan ortiq.
1980-yillarda Shanxay optik mashinalar instituti akademigi Gan Fuxi Xitoyning raqamli optik diskni saqlash texnologiyasini tadqiq qilishda kashshof bo'ldi, tadqiqot guruhi optik saqlash sohasida shudgorlashdi. Axborot yozish va o'qishda ikki nurli super rezolyutsiya texnologiyasiga va agregatsiyaga asoslangan luminesans saqlash vositalariga asoslangan boy tadqiqot bazasi va innovatsion texnologiya echimlariga tayangan holda, chegaraning diffraktsiya chegarasidan o'tib, nuqta o'lchamini amalga oshirdi. 54 nm, yo'l oralig'i 70 nm o'ta aniqlikdagi ma'lumotlarni saqlash va 100-qatlamli ko'p qatlamli rekordni yakunladi, bitta diskning ekvivalent sig'imi taxminan 1,6 Pb. 40 yildan ortiq optik disk muhitining qarishini tezlashtirilgan sinovdan so'ng, tezlashtirilgan takroriy o'qish 40 yildan ortiq, tezlashtirilgan takroriy o'qish floresan kontrasti hali ham 20,5: 1 ga etadi. Bu dunyoda birinchi marta ultra katta sig'imli optik saqlashning Pb darajasini amalga oshirish, sharhlovchining yuqori bahosi: "Bu Pb-darajali optik saqlash texnologiyasining yutuq innovatsiyasi ..." "Boshqa mavjud texnologiyalar bilan solishtirganda. , bu texnologiya ishlash nuqtai nazaridan eng yuqori optik saqlash sirt zichligini ta'minlaydi...""Tadqiqot natijalari ma'lumotlar markazi arxiv ma'lumotlarini saqlash, katta sig'im va energiyani tejash kabi saqlash texnologiyasi muammolarini hal qilishda yutuqga olib kelishi mumkin ...".
Optik mikroskopiyadan tortib optik saqlash texnologiyasigacha bo'lgan hamma narsa optik diffraktsiya chegarasi bilan cheklangan. Science tomonidan 2021 yilda e'lon qilingan dunyodagi eng ilg'or 125 ta ilmiy muammolar orasida difraksiya chegarasini buzish fizika sohasida yanada yuqoriroqdir. Ushbu o'ta aniqlikdagi optik diskning muvaffaqiyatli rivojlanishi ma'lumotlarni yozish va o'qishda ushbu fizika muammosini hal qiladi, bu Xitoyga saqlash sohasidagi asosiy texnologiyalarni sindirishga yordam beradi va katta ma'lumotlarni raqamli iqtisodiyotda katta rol o'ynaydi. axborot sanoati sohasidagi asosiy ehtiyojlarni qondirish.
Kelajakda tadqiqot guruhi asl innovatsiyalar va asosiy texnologiya tadqiqotlarini tezlashtiradi, ultra katta hajmli optik saqlashni integratsiyalashuvi va sanoatlashtirishni rag'batlantiradi va optik mikro-tasvir, optik displey, optika sohasida o'zaro qo'llanilishini kengaytiradi. axborotni qayta ishlash, ko'proq va yanada mukammal innovatsion natijalarni ishlab chiqarish.
Tadqiqot ishlari Shanxay Fan va Texnologiya Komissiyasining yirik loyihalari va Milliy Kalit Ar-ge dasturi tomonidan qo'llab-quvvatlandi.

1-rasm Pb toifali optik diskni tayyorlash va o'qish / yozish rejimining sxematik diagrammasi

2-rasm Super-ravshanlikdagi ma'lumotlarni yozib olish natijalari

Shakl 3 100-qatlamli yozuv va ikkilik kodni dekodlashni tiklash natijalari

4-rasm Optik diskning fizik fotosurati