未来可能有这样一种场景，当你和朋友们收到了同一份加密全息数据，利用不同的“光钥”解码，你眼前呈现的是周杰伦在演唱，朋友呈现的是易烊千玺在跳街舞。近日，上海理工大学顾敏院士科研团队，创造性地利用具有“螺旋”特性的轨道角动量光束作为光学全息过程中的信息载体，实现了世界上首个超宽带的光学全息过程，为大数据信息时代提供了大容量全息术。
今天凌晨，相关研究成果以长文形式发表在世界光学顶尖期刊《自然-光子学》上。
对于宽带，我们已经很熟悉，一张图片很快就能传送，但是很多人可能没有想过，同一份加密全息数据发出，利用不同的螺旋光钥解码，收到的人看到的就是不同的画面。论文第一作者方心远博士介绍，这是因为他们研发的轨道角动量全息技术，颠覆了全息影像的传输方式，光的各种特性被充分利用。
“我们就要利用光的各种各样的特殊性质，比如说颜色，有绿色的光，红色的光，有它的振动的状态，当然还有一种性质是光的前进方式，它是以螺旋的方式在空间中前进的，它螺旋的程度是可以不一样的。假如说，我们能够根据不同螺旋程度的光束，同一组数据不同螺旋光束进来，我们能看到不一样的信息，这就是我们工作的核心。”
在顾敏院士看来，这项技术还有一大“硬实力”还在于创造性地为全息技术加装一把安全“锁”，这就好比把“螺旋光”配成多把“钥匙”，可以将同一组信号解码出不同的信息，每个收信人根据手里的“螺线光钥匙”解读出只有他自己才能看到的最终信息，保护了信息传递的安全性。
“比方说我们有5种颜色，5种颜色代表着不同的螺旋程度，每一种颜色我可以用来做成一把钥匙，密码就在里边了。，可以5种颜色叠加做成另外一把锁，它有各种各样的组合。用这把锁照到那个全息图上面，你可以出来一个上海大厦，你再照一照，出来是东方明珠，一张全息图你可以用不同的钥匙去开，可以很多很多的人不同的钥匙。”
不仅更安全、容量也更大。现在一张平面全息图往往只能记录一张图片，然而随着信息时代的快速发展，需要利用相同的内存来记录下更多的图片。利用最新发现的这项技术，相同的内存能够将图片信息存储能力提高100倍，如何来做到？顾敏说：
“假如宽带通讯现在是100个通道，我现在就可以乘100倍，就一下子增加了100倍。一个颜色我可以有100个状态的角动量，就说你扩大100倍，但是这个原理是不受限制的，只要有足够的时间，工程上是没有限制的，你可以1000倍，你可以1万倍，轨道角动量是无限的，是无限的就像颜色是无限的。”
提及该项技术的未来应用，顾敏院士表示，将在人工智能、三维显示、数字全息显微技术、数据存储、人工神经网络等多种领域将大有可为，此外，还可以将其应用在量子光学领域，为信息交互过程提供前所未有的安全保障。
来源：上海广播电台 记者：刘康霞
原文链接：http://www.news1296.com/smg/cms/app/5.5.0/share.html?loader=%7B%7D&viewport=%7B%22tag%22:%22h-viewer%22,%22data%22:%7B%7D%7D&view=%7B%22tag%22:%22c-share-content-view%22,%22history%22:true,%22in%22:%7B%22key%22:%22df86eddc-aaf9-4f06-8c02-f9cd92f25a5e%22%7D%7D&from=timeline&isappinstalled=0
