Существует множество способов хранения данных - в цифровом виде, на жестком диске или с использованием аналоговой технологии хранения, например, в виде голограммы. В большинстве случаев технически создать голограмму довольно сложно: для этого обычно используется высокоточная лазерная технология.
Однако, если цель состоит просто в хранении данных в физическом объекте, то голографию можно выполнить довольно легко, как сейчас было продемонстрировано в TU Wien: с помощью 3D-принтера можно изготовить панель из обычного пластика, на которой, например, можно сохранить QR-код. Сообщение считывается с помощью терагерцовых лучей - электромагнитного излучения, невидимого человеческому глазу.
Голограмма как устройство хранения данных
Голограмма полностью отличается от обычного изображения. В обычном изображении каждый пиксель имеет четко определенное положение. Если вы оторвете кусочек изображения, часть содержимого будет потеряна.
Однако в голограмме изображение формируется за счет вклада всех областей голограммы одновременно. Если вы уберете часть голограммы, оставшаяся часть все равно сможет создать полное изображение (хотя, возможно, и более размытую версию). С помощью голограммы информация хранится не пиксель за пикселем, а, скорее, вся информация распределена по всей голограмме.
"Мы применили этот принцип к терагерцовым лучам", - говорит Эван Констебл из Института физики твердого тела в Венском университете. "Это электромагнитные лучи в диапазоне от ста до нескольких тысяч гигагерц, сравнимые с излучением сотового телефона или микроволновой печи, но со значительно более высокой частотой".
Это терагерцовое излучение направляется на тонкую пластиковую пластину. Эта пластина почти прозрачна для терагерцовых лучей, но у нее более высокий показатель преломления, чем у окружающего воздуха, поэтому в каждой точке пластины она немного изменяет падающую волну. "Затем из каждой точки пластины исходит волна, и все эти волны интерферируют друг с другом", - говорит Эван Констебл. "Если вы правильно отрегулировали толщину пластины, точка за точкой, то наложение всех этих волн дает именно желаемое изображение".
Это похоже на бросание множества маленьких камешков в пруд точно рассчитанным образом, чтобы волны от всех этих камешков складывались в очень специфический общий волновой рисунок.
Кусок дешевого пластика в качестве высокотехнологичного хранилища ценных предметов
Таким образом, стало возможным закодировать адрес биткоин-кошелька (состоящий из 256 бит) в кусочке пластика. Пропуская терагерцовые лучи нужной длины волны через эту пластиковую пластину, создается изображение терагерцового луча, которое выдает именно желаемый код. "Таким образом, вы можете надежно хранить стоимость в десятки тысяч евро в предмете, который стоит всего несколько центов", - говорит Эван Констебл.
Для того чтобы пластина сгенерировала правильный код, сначала нужно рассчитать, какой толщины должна быть пластина в каждой точке, чтобы она изменяла терагерцовую волну точно правильным образом. Эван Констебл и его сотрудники сделали код для получения этого профиля толщины доступным бесплатно на Github. "Как только у вас есть этот профиль толщины, все, что вам нужно, - это обычный 3D-принтер для печати пластины, и у вас есть желаемая информация, сохраненная голографически", - объясняет Констебл. Целью исследовательской работы было не только сделать возможной голографию с использованием терагерцовых волн, но и продемонстрировать, насколько хорошо продвинулась технология работы с этими волнами и насколько точно этот все еще довольно необычный диапазон электромагнитного излучения можно использовать уже сегодня.
Комментарии