Gli scienziati informatici giapponesi hanno sviluppato un computer per scopi speciali in grado di proiettare olografia tridimensionale (3D) di alta qualità come video. Il gruppo di ricerca guidato da Tomoyoshi Ito, che è professore presso l'Institute for Global Prominent Research, Università di Chiba, ha lavorato per aumentare la velocità delle proiezioni olografiche sviluppando nuovo hardware.

L'olografia ha una lunga storia. Dal 1960, quando è stato inventato il primo laser, sono stati prodotti molti lavori che coinvolgono ologrammi laser. Per digitalizzare queste tecnologie analogiche e sviluppare tecniche di olografia elettronica per proiettare immagini olografiche 3D come video, sono richieste potenze di calcolo con più di 10 fotogrammi al secondo e 1 trilione di pixel per fotogramma. Perciò, sviluppo hardware, così come lo sviluppo del software corrispondente, rappresenta alcune delle maggiori sfide per i ricercatori in questo campo.

Anche, per creare un oggetto 3D da dati bidimensionali (2D), è necessario considerare diversi fattori tra cui la parallasse binoculare, parallasse di movimento, angolo di convergenza, regolazione della messa a fuoco, e stime fatte sulla base dell'esperienza umana. Attualmente, i televisori 3D generici (TV) utilizzano la parallasse binoculare per la stereoscopia, ma i bambini non possono utilizzare questa tecnologia perché ha il potenziale di danneggiare la loro salute, un rischio che è legato alla differenza tra le distanze che percepisce un cervello e quelle su cui si concentrano gli occhi. Molti ricercatori in tutto il mondo hanno investito nella videoolografia, che può consentire a più persone di godersi i televisori 3D in sicurezza.

Ito, che è un astronomo e un informatico, iniziò a lavorare su computer appositamente progettati per l'olografia, chiamato CORNO, nel 1992. Il CORNO-8, che adotta un metodo di calcolo, il tipo di ampiezza, per regolare l'intensità della luce, è stato riconosciuto come il computer più veloce al mondo per l'olografia in una pubblicazione sulla rivista scientifica internazionale Elettronica della natura il 17 aprile 2018.

Con il nuovo "tipo di fase" HORN-8, è stato implementato il metodo di calcolo per la regolazione della fase della luce, e i ricercatori sono riusciti a proiettare le informazioni sull'olografia come video 3D con immagini di alta qualità. Questa ricerca è stata pubblicata in Ottica Express il 28 settembre 2018.

"Abbiamo sviluppato computer ad alta velocità per l'olografia 3D implementando la conoscenza dell'ingegneria dell'informazione e della tecnologia dell'ingegneria elettrica ed elettronica e apprendendo conoscenze dall'informatica e dai metodi ottici, " Ha detto Ito. "Questo è il risultato dell'approccio interdisciplinare della nostra ricerca che è stata condotta per oltre 25 anni con lo sforzo lodevole dei nostri studenti che hanno studiato presso il nostro laboratorio".

Takashi Nishitsuji, un ex studente del laboratorio di Ito e ora assistente professore alla Tokyo Metropolitan University, chi ha condotto l'esperimento, disse:"HORN-8 è il frutto della saggezza di molte persone, abilità, e sforzi. Vogliamo continuare la ricerca di HORN e provare altri metodi da varie prospettive per la sua applicazione pratica."

Nell'ultimo tipo di fase di HORN-8, otto chip sono montati sulla scheda FPGA (Field Programmable Gate Array). Ciò consente di evitare un problema di collo di bottiglia per la velocità di elaborazione con il metodo di calcolo, per cui si impedisce ai chip di comunicare tra loro. Con questo approccio, HORN-8 aumenta la velocità di calcolo in proporzione al numero di chip, in modo che possa proiettare l'olografia video in modo più chiaro.