Оптическая ловушка помогла создать цветную трехмерную голограмму

Blade Runner 2049 / Warner Bros.
Американские ученые научились создавать трехмерные цветные голограммы, похожие на скульптуры. Для этого они быстро перемещали непрозрачную частицу с помощью оптической ловушки и освещали ее лазерами разных цветов. Созданные изображения достигают размера нескольких сантиметров и могут сменяться с частотой до тринадцати кадров в секунду. Статья опубликована в Nature.
Впервые голограммы — трехмерные изображения объектов — научился получать в 1947 году венгерский физик Денеш Габор. В предложенной им схеме использовались когерентные пучки света, что позволяло записывать не только амплитуду, но и фазу волн. В дальнейшем схему Габора усовершенствовали, однако принцип создания голограмм в целом остался прежним. Подобные голограммы сейчас широко используются — например, их можно найти на акцизных марках. Тем не менее, у них есть серьезный недостаток: голографическое изображение можно наблюдать только в ограниченном диапазоне углов, его нельзя покрутить и рассмотреть со всех сторон. Эти голограммы вовсе не похожи на объемные изображения из научной фантастики.
С другой стороны, в последнее время ученые предложили несколько способов изготовления объемных дисплеев (volumetric display) — устройств, которые позволяют получать по-настоящему трехмерные голограммы, похожие на скульптуры. В таких устройствах свет рассеивается не на пластинке, а непосредственно на точках, формирующих изображение (грубо говоря, на парящих в воздухе пылинках). На данный момент ученые разработали несколько типов подобных дисплеев, в их число входят индуцированные плазменные дисплеи (induced plasma displays), модифицированные воздушные дисплеи (modified air displays) и дисплеи, использующие акустическую левитацию (acoustic levitation displays). К сожалению, эти технологии тоже пока далеки от совершенства — плазменные дисплеи не умеют создавать цветные изображения, а последние два типа не могут обеспечить точность, сравнимую с обычной голографией.
Авторы статьи отмечают, что для создания дисплея они использовали коммерчески доступное оборудование, и его производство стоит меньше, чем производство объемных дисплеев трех других типов.
В апреле 2015 года в Испании прошла акция протеста, в которой не участвовало ни одного живого человека. Вместо них на митинге против закона о гражданской безопасности выступило около двух тысяч голограмм демонстрантов.
Дмитрий Трунин