Les hologrammes ont cessé d'être seulement de la science-fiction

Les Hologrammes apparaissent autour de nous. Depuis longtemps décédé le rappeur Tupac Shakur est apparu en 2012 au festival de musique de Coachella. HoloLens de Microsoft голодек de «star trek», permettant à l'utilisateur d'interagir avec des objets 3D en réalité augmentée. Les start-ups comme Holoxica peuvent créer en trois dimensions de l'hologramme d'organes humains pour l'imagerie médicale.

Tandis que certains de ces jeu de lumière ne sont plus de simples des trucs, ils ne passent pas à l'hologramme sur le type de ceux que nous avons vu dans des films comme «Star wars». La technologie de véritables hologrammes restent dans le domaine de la science-fiction. Et voici le début de cette année, des chercheurs ont présenté des innovations qui peuvent promouvoir cette technologie sur un couple d'années-lumière d'avance.

Dans une étude publiée dans la revue Nature Photonics, un groupe de scientifiques de la Corée a développé une 3D holographique d'affichage qui, à leur avis, fonctionne 2600 fois mieux que tous les autres technologies similaires. Entre-temps, les scientifiques de l'Australie ont présenté dans le journal Optica dispositif qui crée de la plus haute qualité de l'image holographique d'aujourd'hui. Les travaux ont été publiés en l'espace de trois jours le mois dernier.

L'Holographie — large domaine de la science et de la technologie, mais il est basé sur l'photographique principe, qui enregistre la lumière diffuse de l'objet. Puis cette lumière est reproduit en 3D. Голографию d'abord développé dans les années 1940 de la hongrie le physicien britannique Dennis Гарбор, a reçu le prix Nobel de 1971 sur la physique pour son invention et le développement de la méthode holographique.

La Plupart des hologrammes présentés images statiques, mais les scientifiques travaillent sur des systèmes dynamiques pour la reproduction de l'énorme quantité d'informations stockée en 3D.

la Différence dans la diffusion

Prenons le travail accompli par les scientifiques de l'institut Coréen de la science et de la technologie (KAIST).

Notre capacité à produire de la dynamique de l'hologramme haute résolution — rappelez-vous la princesse Лею, умоляющую Obi-wan Kenobi aider jedi — actuellement limitée à modulateurs de front d'onde. Ces dispositifs, les modulateurs de lumière ou numériques микрозеркальные de l'appareil, peuvent contrôler la direction de la lumière.

Système d'imagerie avec une courte focale ne peut créer qu'une très petite image avec une large gamme d'affichage. Et inversement, un système avec une longue focale peut générer une image agrandie avec une très étroite bande. Le meilleur de la technologie d'un modulateur de front d'onde a pu créer une image de la taille d'un centimètre, avec un angle de vision en trois degrés.

Il Est possible de l'améliorer grâce à la création intégré et la lourdeur du système à l'aide de plusieurs modulateurs spatiaux de lumière, par exemple. Mais l'équipe de KAIST est venu à la plus simple solution.

«Ce problème peut être résolu simplement en le branchant le diffuseur», explique Yong Kane Parc, professeur de la physique à KAIST. Car le diffuseur diffuse la lumière, la taille de l'image et l'angle de vue peut augmenter de plusieurs milliers de fois. Mais il ya un problème. Diffuseur lubrifie la lumière.

«Pour utiliser le diffuseur comme «holographic la lentille, vous devez soigneusement de calibrer les caractéristiques optiques de chaque diffuseur», a déclaré Park. «Pour ce faire, nous utilisons la méthode de la mise en forme du front d'onde», qui fournit des informations sur la relation entre les membres d'un diffuseur de lumière et donnant de lui.»

L'Équipe du Parc a réussi à créer amélioration de l'image holographique en trois dimensions avec un angle de 35 degrés dans un volume de 2 x 2 x 2 cm.

«l'Amélioration de l'échelle, la résolution et l'angle de vision à l'aide de notre méthode s'adapte facilement», dit-il. «Comme vous pouvez l'appliquer à n'importe quel existant модулятору le front d'onde, il peut considérablement améliorer la qualité de l'image même de la meilleure modulateur, qui sortira sur le marché».

La Première chose à cette technologie pourrait trouver des applications (quand il sera terminé) dans les écrans de projection pour la voiture ou des projections holographiques de l'interface du smartphone, dit le Parc. «Les hologrammes nous apporte une nouvelle expérience de communication avec des appareils électroniques, et vous pouvez les réaliser avec moins de pixels que holographique en trois dimensions de l'affichage».

l'Optique de la nouvelle ère

Dans le même temps, la physique de l'Australian national university ont présenté le dispositif, composé de millions de minuscules silicium colonnes, chaque 500 fois plus mince qu'un cheveu humain. Ce matériau transparent est capable de manipulations complexes avec la lumière, écrivent-ils.

«Notre capacité à structurer des matériaux à l'échelle nanométrique permet d'atteindre de nouvelles propriétés optiques, au-delà des propriétés de matériaux naturels», a déclaré Sergey Crook, codirecteur de l'étude. «Les hologrammes, qui nous ont fait, de démontrer le potentiel considérable de cette technologie pour une utilisation dans une variété d'applications».

Les Scientifiques disent que leur ont inspiré des films comme «Star wars». «Nous travaillons avec la même mobilité des principes, qui autrefois ont inspiré les écrivains de science-fiction», dit Crook. Et ajoute que ce nouveau matériau pourrait un jour remplacer maladroite et lourde des lentilles et des prismes qui sont utilisés dans d'autres applications.

«Avec notre matériel, nous pouvons créer des composants avec la même fonctionnalité, mais il est plus facile et moins. Cela ouvre de nouvelles applications, depuis la réduction des caméras classiquesles smartphones et se terminant par une réduction du poids et de la taille des complexes de systèmes optiques dans l'espace des satellites».

Et maintenant, tout autre chose

À la parole, sur la mise en valeur de l'espace: si l'Univers est d'être un hologramme? Ce que cela signifie pour псевдоголограммы Tupac Shakur? Et pour le reste des vivants en trois dimensions créatures?

Les Physiciens théoriciens estiment que, par rapport à la nouvelle théorie de la cosmologie, qui affirme que l'Univers connu est la projection de deux dimensions de la réalité. D'abord lancé dans les années 1990, l'hypothèse dans sa base contient une idée similaire sur un hologramme, quand une image tridimensionnelle de l'est codé dans la surface bidimensionnelle.

Les Partisans de cette théorie affirment qu'elle peut concilier les deux grandes théories de la cosmologie. La théorie générale de la relativité d'Einstein explique presque tout ce qui se passe à grande échelle de l'Univers. La physique quantique décrit parfaitement les choses: atomiques et une particule subatomique. Le travail sur le thème holographique de l'Univers a été publié dans la revue Physical Review Letters.

Les Scientifiques ont utilisé des données recueillies par les outils, les apprenants spatial à micro-ondes fond (CMB). CMB — c'est la rémanence du Big Bang, qui 14 milliards d'années. Vous pouvez voir la CMB, dans la forme d'un bruit blanc n'est pas configuré sur le téléviseur.

La Recherche a montré que quelques simples théories quantique des champs peuvent expliquer presque tous les cosmologiques de l'observation du début de l'Univers. Et aussi ce travail peut conduire à l'émergence de travail de la théorie de la gravité quantique, de la fusion de la mécanique quantique avec la théorie d'einstein de la gravitation.

«la Clé de la compréhension de la gravitation quantique réside dans la compréhension de la théorie des champs dans un coin inférieur de la mesure», a déclaré l'auteur principal de l'Ниаеш Афшорди, professeur de physique et d'astronomie à l'Université de Waterloo. «L'holographie comme la pierre de Rosette, la traduction célèbres théories quantiques des champs sans gravité dans le territoire de la de la gravitation quantique».

Difficile. Mais n'est pas une fiction.