Hoofdcategorieën

[RSS] Index » Nieuws » Core » Wetenschap » Onderzoekers slaan afbeelding op in foton

Onderzoekers slaan afbeelding op in foton

Door Marco Hordijk, maandag 22 januari 2007 14:52
Bron: ScienceDaily, submitter: Barthvis, views: 27.801

Het is onderzoekers van de University of Rochester in Amerika gelukt om een plaatje door middel van licht op te slaan op een enkele foton en het vervolgens intact weer op te halen.

De letters 'UR' opgeslagen op een fotonHet plaatje bestaat uit enkele honderden pixels die uit één lichtpuls zijn gekomen en laat de letters 'UR' zien. Volgens het team dat achter deze prestatie zit kan de informatie van maximaal honderd lichtpulsen in een kleine cel worden gestopt. John Howell, universitair hoofddocent aan de University of Rochester en tevens leider van het team, omschrijft de techniek als 'het opslaan van een complete afbeelding in plaats van enen en nullen'. Howell vergelijkt deze methode van opslag met digitale camera's om er een beeld bij te vormen: als de huidige manier van beeldopslag gebeurt door een foto te maken met een 1pixel-camera, dan zou de nieuwe methode volgens hem ongeveer gelijk staan aan een 6megapixel-camera. Het team heeft naar verluidt een volledig nieuwe aanpak gebruikt, waardoor alle eigenschappen van de lichtpulsen zo goed mogelijk behouden blijven.

De letters 'UR' werden opgeslagen door met een dusdanig zwakke lichtstraal op een stencil te schijnen dat alleen een enkele foton er doorheen kwam. Op deze schaal zou het straaltje licht gezien kunnen worden als een deeltje en een golf. De golf inclusief de schaduw van de twee letters passeert het stencil en dringt vervolgens een cel - bestaand uit cesiumgas verwarmd tot honderd graden celcius - binnen, waar de straal vertraagd en gecomprimeerd wordt. Tot dusver is men erin geslaagd om licht honderd nanoseconden te vertragen en te comprimeren tot een lengte die honderdmaal zo klein uitvalt als het oorspronkelijke formaat. Het team werkt er momenteel aan om lichtpulsen meerdere milliseconden te kunnen vertragen, om uiteindelijk tot een vertraging te komen die bijna permanent is. Als dit lukt zou de techniek toegepast kunnen worden voor opslaan van data, waardoor het mogelijk wordt om met een paar fotonen gigantische hoeveelheden informatie te bewaren.

Volgende 16:06
Vorige 13:40

Categorieën

Gerelateerde artikelen

Reacties

Flat modeFlat mode Sorteer aflopendSorteer aflopend Moderatie FAQModfaq
Niveaufilter: -1 Ongewenst: 105 reacties zichtbaar1050 Neutraal: 105 reacties zichtbaar105+1 Meerwaarde: 35 reacties zichtbaar35+2 Verplicht leesvoer: 17 reacties zichtbaar17
«  1  2  3  4  »

Door Guru Evi, maandag 22 januari 2007 14:54

Score: 2
Ze doen leuke dingen met lasers (onlangs nog een laser die metaaleigenschappen veranderde naar zwart) hier op de UofR (ik werk hier).

Ik dacht dat IBM ook druk bezig was zulke technieken te ontwikkelen.

Door iceheart, maandag 22 januari 2007 16:43

Score: 0
afaik laat IBM het licht in een stel Sbochten bewegen waardoor de route van punt A naar punt B langer wordt, waardoor de tijd om die route af te leggen langer wordt, waardoor het licht "vertraagd" lijkt door te komen.

ander principe voor zover ik kan zien.

Door Guru Evi, maandag 22 januari 2007 18:04

Score: 0
Denk het niet, dan zou je op een chipje enkele kilometers licht'leiding' moeten aanleggen om enkele ns te vertragen.

Door Low_E, maandag 22 januari 2007 19:12

Score: 0
wat betekent:
metaaleigenschappen veranderen naar zwart"
??

Door AHBdV, maandag 22 januari 2007 19:22

Score: 1
Dat betekent dat je je laser gebruikt om een stukje hout te verbranden. :P

Door Cheetah_777, maandag 22 januari 2007 21:09

Score: 0
The University of Rochester :: A private university established 1850 ?

Door coherent, maandag 22 januari 2007 14:55

Score: 2
In Nederland zijn hier ook mee bezig namelijk op de UT in Enschede

http://lf.tnw.utwente.nl/...p?projectid=12&submenu=16

Door snirpsnirp, maandag 22 januari 2007 20:02

Score: 1
Als aan de UT slim zijn gooien ze er snel een artikel uit dat ze deze techniek al met 50 % accuratesse beheersen. De U is al gelukt en de T bijna...

Door HatzaFlatsa, dinsdag 23 januari 2007 11:47

Score: 0
Was het niet de "Katholieke Universiteit Twente"?

Door chielsen, dinsdag 23 januari 2007 14:01

Score: 0
Nee dat was Katholieke Universiteit Tilburg

Door HatzaFlatsa, dinsdag 23 januari 2007 16:15

Score: 0
Oh kut, dan heb ik me vergist.

Door hvdrhee, maandag 22 januari 2007 14:56

Score: 2
Een foton is toch een enkel lichtdeeltje? Dus als ik het goed begrijp weten ze het nu voor elkaar te krijgen om lichtdeeltjes in lichtdeeltjes op te slaan? :?

Door coherent, maandag 22 januari 2007 14:58

Score: 2
Het is inderdaad een lichtdeeltje maar tegelijkertijd ook een golf :)

Door c0d1f1ed, maandag 22 januari 2007 14:59

Score: 2
Een foton gedraagt zich soms als deeltje, soms als golf. Maar het is inderdaad verbluffend dat men er meer dan één bit aan informatie in kan opslaan. Het gaat mijn voorstellingsvermogen te boven...

Door Shuisman, maandag 22 januari 2007 15:20

Score: 2
Het is opzich niet zoo moeilijk voor stellen, een foton is golf zoals ook in het artikel wordt gezegd. Echter is het niet 1 golf, maar meerdere achterelkaar. Als je nou de amplitudes van die golven kan aanpassen ben je in business. Althans zo stel ik het me voor.

Door ppotter10, dinsdag 23 januari 2007 14:43

Score: 0
Inderdaad. Het is de zowel de amplitude als de fase van het licht die de informatie bevat. Het proces is vrij complex. Voor degene die over een VPN verbinding bevatten voor een technische universiteit (of andere universiteit?) kunnen via onderstaande link het pdf paper lezen. Anderen zullen moeten betalen.

http://scitation.aip.org/...043902000001&idtype=cvips

Door MarvinDMartian, maandag 22 januari 2007 17:39

Score: 2
Het is *geen* bit, want da's inderdaad een 1 of een 0. Een foton is een enkel deeltje, maar er is meer informatie erin dan enkel <ik ben een foton>. Denk aan polarisatie ofzo.

Denk bijvoorbeeld aan een kleurenkode op een landkaart, of een thermische foto, waar de kleur van blauw (bvb koud, of zeeniveau) tot rood (bvb warm, of 1000m hoog) gaat. Als je dat `signaal' splitst in bvb 10 onderverdelingen dan betekent een enkel puntje op de map meer dan <ik ben een puntje>, namelijk dan betekent het <ik ben een puntje waar het X (plusminus 10) graden is, of Y (plusminus 100) m hoog is>.

Hoeveel informatie is die 100 pixels? Zo te zien hebben ze een prentje van zeg 30x50 pixels, die aan of uit zijn. Da's 2^1500=33.000 bits.


----------

Het statement over de "1mpix camera is dan even goed als 6mpix" is natuurlijk nonsens, omdat dit procedee over de opslag van informatie gaat en de 6mpix over de lichtdetector.
Wat wel is, is dat mogelijk op deze manier de files kleiner worden, maar dan hebben we het over compressietechnieken --- het verschil tussen RAW files en JPEG in de camera dus.

Door Dumdadum, maandag 22 januari 2007 19:21

Score: 0
Howell vergelijkt deze methode van opslag met digitale camera's om er een beeld bij te vormen: als de huidige manier van beeldopslag gebeurt door een foto te maken met een 1pixel-camera, dan zou de nieuwe methode volgens hem ongeveer gelijk staan aan een 6megapixel-camera.
Duh, het volgende vergelijk wordt hier gemaakt:
"1 pixel staat tot 6 megapixel als 1 bit staat tot 1 foton"
En die vergelijking klopt helemaal.

Of ie inhoudelijk klopt kan ik niet zeggen, maar hopelijk wel. Wat helemaal goed nieuws zou zijn voor chef dataopslag...

Door mars-L, dinsdag 23 januari 2007 09:58

Score: 0
Zo te zien hebben ze een prentje van zeg 30x50 pixels, die aan of uit zijn. Da's 2^1500=33.000 bits.
Volgens mij bedoel je; da's 1500 bits met 2^1500 mogelijke combinaties.

Door DavorJ, dinsdag 23 januari 2007 11:40

Score: 0
"Wat wel is, is dat mogelijk op deze manier de files kleiner worden, maar dan hebben we het over compressietechnieken --- het verschil tussen RAW files en JPEG in de camera dus."
nu ben je wel gelven met bits aant verwarren. Deze techniek gaat aan compressie niets veranderen zolang uw opslagmedium in bits opslaagt.

Door Phyxion, maandag 22 januari 2007 15:00

Score: 2
Een foton is een "pakketje" stralingsenergie. Je ziet het zelf niet, maar je kan de verschijnselen er wel van waarnemen.

Door xaveriussmet, maandag 22 januari 2007 15:18

Score: 2
Hier heeft het foton een hoog 'golfkarakter', en lijkt het minder op een 'deeltje'. Je moet maar eens een niet-periodieke golf wiskundig proberen beschrijven; daar heb je heel wat parameters voor je vergelijking nodig. Ik denk dat ze de informatie in deze (honderden) parameters hebben opgeslagen, waarbij elke parameter bv. 1 pixel voorstelt (met (grijs)waarde 0 tot 255 bijvoorbeeld)

(Ik ben niet zeker van bovenstaande uitleg, maar het is de enige manier die ik kan bedenken...)

Door AHBdV, maandag 22 januari 2007 17:00

Score: 2
Het golf karakter van licht bepaald de *kansverdeling* dat een foton ergens terecht komt. Die kansverdeling is nu dusdanig aangepast, dat er meer kans is om een foton op de U en R locaties te vinden, en heel weinig kans om een foton daarbuiten te krijgen. In die zin, zit de informatie van het plaatje dus in een enkele foton.

Wanneer je dan duizenden van die fotonen achter elkaar op een sensor afstuurt, kun je zo'n plaatje maken, omdat volgens die kansverdeling, er dus hoofdzakelijk fotonen
op de U R plaats terecht komen.

Door Lord Driminicus, maandag 22 januari 2007 18:44

Score: 1
Dat van die kansverdeling is zeker waar, dit heet dan diffractie. Echter gaat het volgens dit artikel om een enkel foton. Dit betekend dat als er gebruik gemaakt wordt van diffractie, er maar 1 wit puntje op een zwarte achtergrond zichtbaar is. Of rood en blauw zo je wilt. Dat is waar het deeltjeskarakter van het foton om de hoek komt kijken, dit is 'ontdekt' door middel van het fotoelectrisch effect.
Hoe dit experiment precies gedaan is weet ik niet, ik heb alleen maar dit artikeltje gelezen, maar er zou op een andere manier informatie in gestopt moeten zijn, zie MarvinDMartians post.

Door AHBdV, maandag 22 januari 2007 19:28

Score: 0
Dat van die kansverdeling is zeker waar, dit heet dan diffractie. Echter gaat het volgens dit artikel om een enkel foton.
En dat het om een enkel foton gaat, is dus geen enkel probleem. Om een oude uitspraak, van ik meen Fermi, te quoten: fotonen interfereren met zichzelf. Dat diffractie patroon IS de kansverdeling om een foton ergens te vinden. Dat is een foton eigenschap!

Een dubbele spleet dicht bij elkaar geeft een diffractie patroon. Verlaag de hoeveelheid licht, zodat er maar 1 foton per seconde doorheen gaat, en je krijgt (na vele uren) nog steeds hetzelfde diffractie patroon op je film.

Door Lord Driminicus, maandag 22 januari 2007 20:54

Score: 0
Correct, en de vraag is dus hoe het uitgelezen wordt, omdat hiervoor het deeltjes-karakter van het enkele foton 'in de weg zit.' Ik heb echter begrepen dat het hier gaat om meerdere fotonen, waardoor het wel prima mogelijk is. In die zin is het niet veel nieuws, fotonen zijn al vaker sterk vertraagd en een beeldje maken van een UB door middel van het licht laten schijnen op een doorlatend plaatje en er een schermpje achter te zetten. Door dit op een klein niveau te doen, komt het golfkarakter van het foton om de hoek kijken, maar ook dat is wel vaker gedaan.
Als ik het goed begrepen heb, is het gewoon een combinatie van dingen die al vaker gebeurd zijn. Met andere woorden; 'we' zijn weer een stapje verder.

Door mike_mike, dinsdag 23 januari 2007 11:04

Score: 0
fotonen interfereren met zichzelf. Dat diffractie patroon IS de kansverdeling om een foton ergens te vinden. Dat is een foton eigenschap!
Nee, dat is quantummechanica, die eigenschap hebben alle elementaire deeltjes. Een electron bv reageert exact hetzelfde.
Een dubbele spleet dicht bij elkaar geeft een diffractie patroon. Verlaag de hoeveelheid licht, zodat er maar 1 foton per seconde doorheen gaat, en je krijgt (na vele uren) nog steeds hetzelfde diffractie patroon op je film.
Totdat je meet door welke spleet het deeltje gegaan is, dan verdwijnt het interferentiepatroon. Dat is QM.

Maar hoe zij nu deze eigenschappen zouden gebruiken wordt mij niet duidelijk uit het artikel. Gebruik maken van de kansen bij quantum mechnica op die manier is juist per definitie niet mogelijk omdat de infromatie pas "echt" is zodra het gemeten wordt. Daarvoor is het alles tegelijk.

Door Yo-han, maandag 22 januari 2007 14:58

Score: 2
Is hiermee dan ook gelijk de opvolger van de Blue-ray DVD/HD-DVD bekend gemaakt? Of zijn we dan al zover dat we onze hersenen doormiddel van een neurale datakabel backupen in enkele "externe fotonen"??

Door wvervuurt, maandag 22 januari 2007 14:59

Score: 0
Dan krijgen we dus echt lichte harde schijven!

Door MrSnowflake, maandag 22 januari 2007 15:21

Score: 0
Een doosje met een paar fotonen. Wel handig, hebt ge meer ruimte nodig, schijnt ge er wat licht in :P.

Door Edmasta, maandag 22 januari 2007 15:22

Score: 0
Blijf het een fantastisch verhaal vinden.

Door BlackWolf666, maandag 22 januari 2007 15:09

Score: 2
Cesiumgas? Dat ding is een vaste stof en kookpunt is bijna 1000 graden.. Ik denk dat er in het artikel een nulletje is vergeten. Of het is wat anders dan cesiumgas. Cesium is ook lekker explosief met water. Handig als je later je data op een explosief dingetje gaat opslaan.

Door it0, maandag 22 januari 2007 15:21

Score: 0
Ach heb je wel eens in een auto gereden die >100 km/u en daarbij 50 ltr benzine in een tank heeft zitten?

Lijkt me veel gevaarlijker. Heb je wel eens gezien hoe een auto met die snelheid tegen een boom aanrijdt? of 50 liter bezine ontploft?

Benzine is veel krachtiger als bv dynamiet.

Door BlackWolf666, maandag 22 januari 2007 15:31

Score: 0
offtopic:
Laat maar..

Door bogy, maandag 22 januari 2007 16:35

Score: 0
it0

waarom gebruikt men dan geen benzine om gebouwen neer te halen ipv dynamiet?

Door mieJas, maandag 22 januari 2007 17:01

Score: 0
Dynamiet is goedkoper? :?

Door Seal64, maandag 22 januari 2007 17:33

Score: 1
Benzine bevat misschien veel meer energie, maar explodeert in werkelijkheid niet eens zo gemakkelijk. Zo is eigenlijk alleen benzinedamp echt explosief, in vloeibare benzine kun je een lucifer uitmaken. Verder is de ontploffing van benzine niet eens zo indrukwekkend, het grootste deel van je "explosief" zal hier gewoon verbranden, in plaats van exploderen. Die beelden uit Hollywood, waarbij auto's ontploffen zodra ze maar iets te snel over een verkeersdrempel raggen, zijn ook enigszins overdreven. Een auto ontploft echt niet zo gemakkelijk.

Dynamiet is lekker stabiel, een eenvoudig te hanteren vaste stof en ontploft alleen als je het wilt (of je een enorme kluns bent). Het hoeft ook niet eerst te verdampen, wat ook wel handig is.

Door CARman, maandag 22 januari 2007 15:26

Score: 2
Het kookpunt van Cesium ligt bij 978 Kelvin, terwijl het Smeltpunt bij 301,6 Kelvin ligt ...............

Ofwel Cesium is al lang en breed vloeibaar op kamertemperatuur.

Cesium volgens Wiki

Door Aitrus, maandag 22 januari 2007 15:37

Score: 1
Ik weet niet hoe hoog kamertemperatuur bij jou is, maar bij mij is het meestal zo'n 20 graden Celsius, dus dat is 293 Kelvin. Aangezien 293 Kelvin kouder is dan 301,6 Kelvin is het cesium dus vast en niet vloeibaar.

Door mvdlee, maandag 22 januari 2007 16:08

Score: 0
Kamertemperatuur op een warme, zomerse dag ;)

Door savale, maandag 22 januari 2007 16:13

Score: 0
Dat water is een goed alternatief voor encryptie! Bij foute authenticatie is het gewoon KABOOM

Door Tees, maandag 22 januari 2007 17:39

Score: 1
Het is waarschijnlijk wel degelijk Cesiumgas bij 100 graden celcius (373K), maar dan onder behoorlijk lage druk. Anders is 't ook kansloos voor 1 foton om zich meer dan een paar micrometer (waarschijnlijk zelfs nog minder, heb geen zin 't uit te rekenen) voort te planten.
In dit soort omgevingen is water dus totaal niet aan de orde, dit zijn gewoon afgesloten systemen, net zoals een groot deel van de natuur- en scheikunde met afgesloten systemen onder vacuum, argon of stikstof werkt.

Door funkmeister, maandag 22 januari 2007 15:14

Score: 0
En wanneer slaan ze er een torpedo in op? ;)

Door kimborntobewild, maandag 22 januari 2007 15:15

Score: 0
Ha, dan kunnen computers weer een flink stuk kleiner worden, want HD's nemen nu nog vrij veel ruimte in.
Met deze techniek is 't denk ik mogelijk om ExaByte 'harddisks' te maken.

Door bluppfisk, maandag 22 januari 2007 15:15

Score: 2
Ben ik fout als ik denk dat dit een terugkeer naar analoge opslag betekent?

En hoedanook, worden de nieuwe datadragers dan niet een beetje lichtgevoelig? Wordt nog moeilijk de boel te beschermen denk ik.

Door kimborntobewild, maandag 22 januari 2007 15:40

Score: 0
Het zal (commercieel) niet op zo'n manier toegepast gaan worden, dat 't 'analoog' is. Men is nu immers inmiddels gewend aan perfecte 1-op-1 kopiën, en dat is alleen mogelijk met digitale opslag.
In de computer(software)wereld zélf kan je niks met analoge opslag; als er iets miniscuuls verandert (bijv. bij een kopie), dan werkt 't al niet meer.

Door Jooster, dinsdag 23 januari 2007 18:32

Score: 0
analoog moet natuurlijk eerst terug omgevormd te worden naar digitaal voordat je er iets mee kan doen

ik denk dat er wel iets zit in bluppfisks uitspraak.
Want toen we het in begin elektriciteit voor signaalvervoer, -opslag en -verwerking ontdekten beheersten we ook nog niet de kennis om alles volledig digitaal te doen

Misschien dat het met licht ook zo zal verlopen...

Door BartS12, maandag 22 januari 2007 16:45

Score: 1
Elke (fysische) informatie drager is uiteindelijk analoog! Voorbeeldje : de CD. Daar wordt met een laser het oppervlak beschenen, en de reflectie beoordeeld.

Afhankelijk van de lichtintensiteit van de reflectie, wordt een bepaalde plek als een '0' of een '1' gezien. Maar het signaal dat uitgelezen wordt is wel degelijk analoog - bijvoorbeeld 0.98, of 0.51.

(Hier ontstaan ook sommige van de leesfouten in de digitale CD - het analoge signaal wordt steeds slechter, bijvoorbeeld door jarenlang bewaren op een te hoge temperatuur ofzo. Op een gegeven moment is het signaal geen 0.51 meer, maar nog maar 0.49. En dan is het ineens een digitale '0' geworden! )

Door AHBdV, maandag 22 januari 2007 17:08

Score: 0
Dat is onzin. Een signaal gaat niet van 0,51 naar 0,49. Zo werkt digitaal niet.

Als we het over elektrischiteit hebben, dan is bij TTL:
0 = 0 - 0,5V (normaal < 0.2)
1 = 3,5 - 5 V. (normaal ~ 4.5)

Daar zit dus een enorm gat dus, en de nullen en enen zijn breedbandig. Er moet dan dus heel wat gebeuren voordat er een bitje omvalt. Volkomen anders dan analoog, en volkomen anders dan jouw voorbeeld.

Door ..Appelsap, maandag 22 januari 2007 18:27

Score: 1
Dat TTL verhaal is verhelderend, maar laat nog steeds een groot gat open, volgens mij was dat de strekking van het verhaal. Als het 'bitje' in jouw voorbeeld niet tussen de 0-0,5 en niet tussen de 3,5-5V past, maar tussen de 0,5 en 3,5 is komen te zitten, dan is het opeens noch een nul, noch een één. Dan is het evengoed corrupt/onleesbaar/onbruikbaar lijkt me. Dus als het materiaal van een CD steeds meer corrosie laat zien, en minder reflecteerd, wordt het analoge signaal te zwak om binnen de marge van de afgesproken digitale één grens te blijven, en dus onbruikbaar. Dat was volgens mij de boodschap.

Door kimborntobewild, dinsdag 23 januari 2007 18:36

Score: 0
Als je nog verder inzoomt, op quantum niveau ofzo, wordt 't dan niet weer digitaal? (+/-, spin, materie/anti-materie, etc.)

Door engibenchi, maandag 22 januari 2007 20:58

Score: 0
Misschien wordt het bruikbaar in combinatie met quantum computertechnologie

Door Drgn, maandag 22 januari 2007 15:16

Score: 2
Quantum mechanics dictates some strange things at that scale, so that bit of light could be thought of as both a particle and a wave. As a wave, it passed through all parts of the stencil at once, carrying the "shadow" of the UR with it. The pulse of light then entered a four-inch cell of cesium gas at a warm 100 degrees Celsius, where it was slowed and compressed, allowing many pulses to fit inside the small tube at the same time.
Ik vind uit het bron artikel helemaal niet klinken alsof het echt om een enkel foton gaat. Puls en foton worden door elkaar gebruikt. Het klinkt meer alsof je a.d.h.v. een relatief klein aantal fotonen een complete afbeelding kunt terugherleiden, waarmee de informatie opslag van een foton dus toeneemt..

Door kkendall, maandag 22 januari 2007 15:32

Score: 1
Klopt! Volgens mij heeft de schrijver van het artikel het niet helemaal begrepen of haalt pulsen en fotonen door elkaar!

Door Tees, maandag 22 januari 2007 17:46

Score: 0
Het is inderdaad niet echt eenduidig. Er wordt in het grootste deel van het artikel over pulse gesproken, en maar 1x over a single photon. Ik denk dat we het hier toch over een enkel foton hebben, of op z'n minst is de techniek dusdanig aan te passen dat het met 1 foton ook nog zou moeten werken.

[edit]AHBdV heeft hieronder een goede uitleg over waarom het hier niet om 1 foton gaat, maar in theorie wel met 1 foton zou kunnen werken.
«  1  2  3  4  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 16:06
Vorige 13:40
VNU Media logo Powered by True

© 1998 - 2008 Tweakers.net - Alle rechten voorbehouden

Uitgever van: