В отличие от обычных носителей, где информация записывается на плоскую поверхность (жесткий диск, оптический диск), голографическое хранение использует весь объем материала. Лазерные лучи создают перекрывающиеся световые узоры, которые могут существовать в одном и том же пространстве, что повышает плотность и скорость передачи данных.

Ключевая инновация ученых из Фуцзяньского педагогического университета — тензорная поляризационная голография, которая сохраняет состояние поляризации света при восстановлении голограммы. Исследователи разработали 3D-стратегию модуляции, позволяющую одному пространственному модулятору света кодировать амплитуду, фазу и поляризацию одновременно. Поляризация стала стабильным и надежным дополнительным каналом информации.

Декодирование многомерных данных традиционно затруднено, поскольку стандартные датчики регистрируют только интенсивность, или амплитуду, но не фазу и поляризацию.

Исследователи обучили нейросеть восстанавливать все три измерения, анализируя два типа дифракционных изображений: одно, полученное через вертикальный поляризатор, другое — без него. Нейросеть выявляет скрытые закономерности, позволяя декодировать объемные данные из простых измерений интенсивности.

В экспериментальной установке исследователи подтвердили, что многомерное кодирование резко увеличивает количество информации, которое может нести одна голографическая «страница», сообщает Scitech Daily. А синхронное декодирование нейросетью сокращает необходимость в сложных поэтапных измерениях, ускоряя считывание.

Руководитель проекта Тан Сяоди отметил, что технология может привести к созданию более компактных центров обработки данных, повышению эффективности архивного хранения, а также к развитию оптического шифрования и передовых методов визуализации.

Следующие шаги команды — увеличение количества градаций серого для расширения емкости, повышение надежности носителей и интеграция с методами объемного мультиплексирования для одновременного хранения множества страниц данных.

В поисках емких, компактных и долговечных носителей ученые из Гонконга представили два новых метода записи данных. Первый использует коллаген в качестве носителя информации, обеспечивая высокую плотность хранения и встроенные механизмы «молекулярной защиты». Второй основан на ДНК и впервые позволяет перезаписывать информацию.