Эпоха оптического хранения прошла? Учёные вернули её с помощью трёх измерений света
*
Помните, как в старой фантастике герой доставал малюсенький светящийся прозрачный кубик и вставлял его в панель — и там сразу вся галактика данных? Казалось, чистая выдумка. Оптические диски давно отправились на свалку истории, SSD и облака победили во всех повседневных задачах. А в серьёзном архивном хранении по-прежнему правят бал магнитные ленты LTO.
Они дешёвые, почти не потребляют энергию в покое и спокойно держат данные 15–30 лет при правильных условиях хранения. Но у них есть одно вечное раздражение: последовательный доступ. Хочешь достать один конкретный файл — жди, пока вся лента перемотается до нужного места.
В марте 2026 года китайская команда из Optica показала, как можно дать оптике второе дыхание. Они научились записывать в одну голографическую страницу сразу три фундаментальных свойства света: амплитуду, фазу и поляризацию. Вместо привычных двух состояний на пиксель теперь получается до 27. Кодируют всё с помощью одного фазового модулятора и хитрой двойной фазовой голограммы, а декодирует нейросеть TriDecode-Net прямо с пары изображений дифракции.
Эксперимент провели на фотополимере PQ/PMMA толщиной 1 мм. Коэффициент ошибок по битам (BER) получился вполне рабочим: в среднем 0,0094 для амплитуды, 0,0279 для фазы и 0,0155 для поляризации. При небольшом передискретизировании макропикселей BER падает ниже 0,001. Метод прекрасно сочетается с классическим объёмным мультиплексированием — угловым, сдвиговым, по длине волны. Это значит, что в одном кубическом сантиметре можно накладывать тысячи таких страниц.
Фотополимеры вроде PQ/PMMA известны хорошей долгосрочной стабильностью. Данные в них могут лежать десятилетиями без электричества и без риска внезапной деградации — в отличие от жёстких дисков, которые требуют постоянного питания и периодической перезаписи, чтобы не потерять информацию. Теоретическая плотность голографического хранения уже давно обещает сотни терабайт, а при развитии многомерной модуляции — и петабайты на кубический сантиметр. Новый подход резко увеличивает информационную ёмкость каждой отдельной страницы.
Конечно, пока это лабораторный прототип, а не готовый продукт для дата-центров. До реального кубика с «всей галактикой» ещё далеко. Но направление выглядит многообещающе. Если удастся совместить такую плотность и стабильность с удобством случайного доступа, у магнитных лент наконец появится серьёзный конкурент. Пока ленты остаются королями холодного архива, но учёные продолжают экспериментировать — и иногда эти эксперименты неожиданно оживают. Работа вышла в журнале Optica 26 марта 2026 года.
Источник: Ruixian Chen, Jinyu Wang, Hao Wu et al. Encoding and decoding of multidimensional optical field modulation in holographic data storage. Optica 13, 591–601 (2026). https://doi.org/10.1364/OPTICA.586593
Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»
*
Написать комментарий