Китайские ученые разработали голографическую систему хранения данных, использующую амплитуду, фазу и поляризацию света для записи и считывания информации в трех измерениях.
Группа ученых под руководством Сяоди Тана из Фуцзянского педагогического университета предложила метод, позволяющий разместить больше данных в том же физическом объеме по сравнению с традиционными носителями.
В отличие от традиционных жестких дисков или оптических дисков, где информация хранится на поверхности, голографические технологии записывают данные по всему объему материала с помощью лазерных световых узоров. Это обеспечивает более высокую плотность записи и скорость передачи данных.
Ранее большинство подобных систем использовало один или два параметра света. Включение поляризации в качестве третьего канала было затруднено из-за сложностей с надежным сохранением и расшифровкой данных. Для решения этой задачи ученые применили метод тензорной поляризационной голографии и создали нейросеть на основе сверточной архитектуры, которая восстанавливает полную информацию, используя только изображения интенсивности света.
Разработанная установка позволяет кодировать данные, управляя фазой и интенсивностью в двух ортогональных поляризационных состояниях. Нейросеть затем расшифровывает информацию без необходимости сложных промежуточных измерений.
По словам ученых, многомерное кодирование увеличивает объем данных на одной голографической странице, а использование нейросетей ускоряет считывание. Среди потенциальных областей применения — уменьшение размеров дата-центров, крупномасштабное архивирование, оптическое шифрование и обработка изображений.
В настоящее время система находится на стадии разработки. В планах команды — повышение емкости за счет увеличения уровней серого кодирования, а также улучшение стабильности и воспроизводимости носителей.
Читайте также: «Тысячи пикоспутников изменят способ подключения смартфонов к космосу».