Свету нужно пространство. Объектив фотоаппарата отстоит от матрицы на несколько сантиметров, чтобы лучи успели сфокусироваться. А теперь этот промежуток сжали до толщины бумажного листа — и свет всё равно ведёт себя так, будто прошёл свои законные сантиметры. Именно это делают «пространственные пластинки» (spaceplates) — плоские элементы, которые имитируют свободный пробег света.

До сих пор у таких пластинок была неприятная особенность: чем сильнее сжимаешь пространство, тем уже становится поле зрения. Это как пытаться разглядеть комнату через замочную скважину — видно далеко, но крошечный кусочек. Группа исследователей впервые построила пластинку, которая обходит это ограничение. Они взяли несколько слоёв метаповерхности — искусственного материала с узором мельче длины волны — и сложили их стопкой. Каждый слой слегка подталкивает свет, а вместе они создают иллюзию толстого куска стекла. Физическая толщина всей стопки — около 80 микрометров (тоньше человеческого волоса), но для инфракрасного луча она выглядит как 1,09 миллиметра. Коэффициент сжатия — примерно 14.

Секрет в том, что слои не просто повторяют друг друга. Их толщины подобраны с помощью компьютерного алгоритма, который перебирает миллионы вариантов, пока не найдёт комбинацию, идеально копирующую поведение пустого пространства. Такой подход раньше применяли для одиночных металинз, но для пространственных пластинок его использовали впервые. Результат — пластинка с числовой апертурой 0,13 (это мера угла, под которым она собирает свет). Не рекордный угол, но достаточный для реальных устройств.

Зачем это нужно? Толщина камеры в смартфоне давно упёрлась в законы оптики. Пространственная пластинка позволяет убрать почти весь воздушный промежуток между линзой и сенсором. Та же логика работает для очков дополненной реальности: изображение можно проецировать прямо в стёкла, не добавляя им толщины. Миллиметр сжатого пространства — это первый шаг к оптике, которая почти не занимает места.