В новой работе предлагается оригинальное голографическое решение этой проблемы. Для создания двух следующих друг за другом изображений учёные использовали импульсы установленного в Гамбурге рентгеновского лазера FLASH, которые разделяются надвое, после чего первая «половинка» задерживается относительно второй на нужное число фемтосекунд. Снимки, соответствующие двум подготовленным импульсам, с помощью специальной маски кодируются в одной голограмме, а отдельные изображения затем восстанавливаются математическими методами.

Схема опыта (иллюстрация авторов работы).

Снятый физиками объект — предельно упрощённая модель Бранденбургских ворот — имел микрометровые размеры, а на временнóй оси кадры, как уже было указано, отстояли друг от друга на 50 фс. «За такое время луч света пройдёт расстояние, сравнимое с толщиной человеческого волоса», — напоминает участник исследования Кристиан Гюнтер (Christian Günther) из Берлинского технического университета. Применение коротковолнового рентгеновского излучения позволило сохранить разрешение на довольно высоком уровне.

Действуя аналогичным образом, можно закодировать в одной голограмме и большее число изображений.

Центральная часть полученной голограммы и изображения микрометрового объекта (иллюстрации HZB / Eisebitt).

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature Photonics.

Подготовлено по материалам Берлинского центра исследования материалов и энергии им. Гельмгольца.