Команда Сяоди Тана из Фуцзяньского педагогического университета впервые закодировала информацию одновременно в амплитуде, фазе и поляризации лазерного луча. Нейросеть TriDecode-Net расшифровывает эти три слоя.
Голографическая запись долго не находила коммерческого применения. Сложно записывать и считывать информацию, «размазанную» по объему прозрачного носителя. Машинное обучение снимает часть проблем, а рост объемов данных заставляет возвращаться к этой технологии.
Китайские ученые предложили кодировать информацию одновременно в трех характеристиках света: амплитуде, фазе и поляризации. Раньше голография использовала либо амплитуду, либо фазу, редко их комбинацию. Поляризация оказалась самой трудной задачей, на нее ушло больше всего ресурсов.
В эксперименте ученые записывали данные в поляризационно-чувствительный фотополимер PQ/PMMA толщиной 1 мм. Лазерные паттерны пересекались в трех измерениях. Оптическая система совмещала два изображения с ортогональной поляризацией, создавая дифракционную картину. Из нее можно было извлечь амплитуду, фазу и поляризацию каждого пикселя.
Для расшифровки ученые разработали сверточную нейросеть TriDecode‑Net. Каждый пиксель принимает 27 состояний (три значения на каждую характеристику). Мультиплексирование позволяет увеличить плотность записи еще сильнее. Меньше всего ошибок дает амплитуда, затем поляризация, затем фаза.
Новый метод упрощает оптическую систему, снижает энергопотребление и ускоряет чтение. Нейросеть обходит сложности прямого измерения фазы и поляризации. Средняя частота ошибок — 0,0094–0,0279.
Многомерное кодирование повышает емкость каждой страницы записи, а синхронное декодирование с ИИ отменяет сложные измерения. Технология перспективна для компактных дата‑центров, архивов, оптического шифрования и безопасной передачи данных. Работа пока лабораторная, но закладывает основу для будущей голографической памяти.
Подробности разработки опубликованы в журнале Optica.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: Optica 2026
