Разработан метод голографического хранения данных с использованием нейросетей

Исследователи из Фуцзянского педагогического университета создали технологию записи информации, которая использует три характеристики света одновременно — интенсивность, фазу и поляризацию. Метод основан на голографическом принципе и позволяет размещать данные в объеме материала, а не на плоской поверхности.

Запись происходит путем наложения нескольких изображений внутри толщины носителя. Каждая такая «страница» содержит информацию, закодированную через трехмерную модуляцию световых параметров. Технология применяет поляризацию света — направление колебаний его волны — как дополнительный канал передачи данных наравне с интенсивностью и фазой.

Основная проблема заключалась в считывании многомерной информации. Стандартные сенсоры фиксируют только интенсивность света, что делает невозможным прямое извлечение данных о фазе и поляризации. Для решения исследователи применили искусственную нейронную сеть, обученную на дифракционных изображениях. Алгоритм анализирует паттерны интенсивности и восстанавливает недостающие параметры записи.

Экспериментальная проверка подтвердила увеличение объема данных на одной голографической странице. Декодирование с помощью нейросети ускоряет процесс чтения за счет отказа от многоступенчатых измерений.

Технология находится на стадии экспериментов. Ученые планируют повысить разрешение записываемых данных и улучшить характеристики материалов, чувствительных к поляризации. В перспективе разработчики намерены объединить метод с другими способами мультиплексирования для одновременной записи нескольких страниц. Результаты опубликованы в журнале Optica.