网易新闻:中国推出世界首个超宽带光学全息技术 信息存储能力增100倍

时间:2020-01-06浏览:1编辑:董真摄影:    通讯员:设置

你有没有想过用“光”来储存和携带信息?70、80后熟悉的“光盘”,就是光储存信息的一种实际应用。事实上,不同颜色和方向的光能成为一条条搭载信息的通道,这听起来像《钢铁侠》这类科幻电影一样不可思议。



通过激光束的反射和折射,我们可以在记录介质表面储存信息。呈现出3D立体影像的全息技术,同样利用了这些光的特性。

全息技术即利用光干涉和衍射原理,把图像以三维立体的形式呈现出来的技术。最典型的案例便是虚拟歌手“初音未来”的演唱会,只要控制光源和图形得当,就可以有乱真的立体效果。



全息技术打开了我们视觉感官上的全新大门,但传统的全息技术受到设备内存、传输速度的限制,往往只能记录几张图片。

5G时代已至,人们获取的信息越来越多,信息传输速度也越来越快。而传统的全息技术如果要满足巨大的信息存储量和快速的信息传输速度,就意味着要投入更多设备,不但成本巨大且收效较低。

近日,上海M8彩票大学的科研团队研发出世界上首个超宽带光学全息技术,使信息存储通道更多,传输过程更安全,为下一代大容量全息技术打下基础。


形同“浪味仙”的“螺旋光” 使信息储存能力提高100倍

近日,由中国工程院外籍院士、上海M8彩票大学人工智能纳米光子学研究中心顾敏教授领衔的科研团队,创造性地利用“螺旋”特性的轨道角动量光束(简称“螺旋光”)作为光学全息过程中的信息载体,实现了世界上首个超宽带的光学全息过程。

12月10日,相关研究成果发表在世界光学顶尖期刊《自然-光子学》上。这是近年来中国科研人员在该刊发表的唯一一篇全息信息安全技术领域长文。


实现超宽带光学全息过程


“螺旋光”长什么样?有个形象的比喻:普通的光的波面像一片片“吐司”,是平面的;而“螺旋光”的波面是螺旋状的,像大家爱吃的零食“浪味仙”一样。

据论文第一作者方心远博士介绍:把“螺旋光”作为全息信息传递的载体能使在相同的内存容量下,将图片信息存储能力提高100倍。

“螺旋程度”不同的“螺旋光”对应了同一信号源不同的信息通道,结合纳米光子学技术,仅仅利用一个纳米级的信号源便可以实现超宽带的全息显示效果,这就可以为大众提供更优质的信息记录手段和出色的视觉体验。


酷炫的“光钥”解锁信息 无需记密码就可打开银行金库

在顾敏院士看来,这项技术的“硬实力”还在于创造性地为全息技术加装一把安全“锁”。


顾敏教授


传统意义上,一把全息‘锁’只有一种解码方式,而此项研究把“螺旋光”配成多把‘钥匙’,可以将同一把全息‘锁’解码出不同的信息。

想象一下,如果你和朋友收到了同一份加密文件,而利用不同的“光钥”解码后,你看见的是周杰伦的MV,而朋友看见的是易烊千玺在跳街舞。在保证隐私性的前提下“各取所需”,这就是“螺旋光”在显示上带来的便利。

如果将这一技术用于银行,也许将来人们无需记住密码,只要用酷炫的全息“光钥”就能打开自己的“小金库”。


实验数据


随着研究不断深入,“螺旋光”在未来还有更大的发展前景。3D电影、VR游戏、裸眼3D等全息项目已经进入了我们的日常生活,“螺旋光”技术将会使新兴娱乐产业发展得更加多样化,也更为“平易近人”。

再比如医学领域,未来或可通过“螺旋光”穿透人体,精确地“看到”并记录人体器官的情况。试想,如果人类的皮肤也像水母一样是透明的,那么观测癌症等疾病就会容易得多。

说到这里,或许很多人还会感受到“螺旋光”离我们太遥远,不过科技都是靠着想象的指引,一步一步走向现实。就像1968年上映的《太空漫游2001》一样,当时谁也想不到人类真的能这么快就进入太空,并且时间还提前了很多年。



来源:网易新闻

原文链接:https://c.m.163.com/news/a/F1SMNLUJ05347CM5.html?spss=newsapp

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