Сегодня 15 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные превратили фотоны в световые торнадо, открыв путь для взрывного роста пропускной способности в оптике

Ёмкость каналов оптических линий связи определяется множеством факторов — от длин волн и фаз до поляризации света. На протяжении десятилетий учёные шаг за шагом внедряли новые методы передачи и кодирования фотонов, чтобы расширить пропускную способность таких систем. Теперь же сделанное открытие обещает многократно увеличить ёмкость оптоволоконных каналов, что особенно актуально для платформ искусственного интеллекта и центров обработки данных.

 Источник изображения: University of Melbourne

Источник изображения: University of Melbourne

В качестве основы для исследования влияния на фотоны различных сил с целью возможного кодирования информации, учёные из Мельбурнского университета (Австралия) и их коллеги из Университета Ханьян (Южная Корея) изучили сцепки двумерных материалов типа графена. Такие материалы могут достаточно сильно слипаться друг с другом за счёт так называемых сил Ван-дер-Ваальса. Они слабее атомного взаимодействия, но достаточно сильны, чтобы надёжно удерживать слоистые материалы друг с другом, ведь эти же силы удерживают даже куда более крупных пауков, свободно бегающих по потолку.

Сводная команда учёных открыла новый способ создавать «световые завихрения», или спиралевидные водовороты света, с помощью вещества, удерживаемого вместе с помощью этой силы. Это может привести к повышению скорости, доступности и безопасности оптических систем обмена данными которая использует оптические волокна для передачи света на большие расстояния.

Опираясь на уникальные свойства ультратонких искусственных слоистых кристаллов, называемых материалами Ван-дер-Ваальса (vdW), команда создала световые вихри в лаборатории, работая с материалами тоньше человеческого волоса. До сих пор для создания таких вихрей требовалось громоздкое оборудование и дорогостоящие эксперименты. Но сделанное открытие может кардинально изменить ситуацию в сфере широкополосной оптической связи.

«Благодаря спиральной структуре световые вихри создают дополнительное измерение для кодирования информации. Подобно созданию дополнительных полос на магистрали для передачи данных, это позволит одновременно передавать больше информации», — объяснили учёные.

«Мы обнаружили, что когда свет с круговой поляризацией, в котором все световые частицы (фотоны) вращаются в одном направлении, попадает в материал с ван-дер-ваальсовыми силами, направление его вращения меняется, и он приобретает спиралевидную форму, превращаясь в оптический вихрь, или световой водоворот». И этот результат впервые получен экспериментально.

По оценкам учёных, технология позволит реализовать многобитовое кодирование каждого фотона в зависимости от направления его вращения или других характеристик, что может повысить ёмкость оптоволоконных каналов связи до 50 раз.

«Наш подход открывает путь к созданию миниатюрных устройств размером с чип, которые смогут значительно увеличить пропускную способность оптических сетей. Это крайне важно для отрасли и создаёт предпосылки для появления более компактных, дешёвых и масштабируемых решений, применимых в том числе в спутниковых системах связи», — резюмировали учёные.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Docked — классический немецкий симулятор, только не от немцев. Рецензия 4 ч.
Новая статья: Gamesblender № 767: следующая Xbox, новые процессоры Intel, суд Nintendo и США, инфляция в Fortnite 4 ч.
Карточный роглайк Slay of the Spire 2 разошёлся тиражом в 3 млн копий — разработчики спешно готовят для него новый контент 8 ч.
Хакеры начали заполонять GitHub проектами с «невидимым» вредоносным кодом 15 ч.
Игры для ПК избавятся от компиляции шейдеров — Microsoft повсеместно распространит ASD на Windows 15 ч.
Группа ИИ-агентов взломала базу данных несуществующей компании, хотя их об этом не просили 16 ч.
Adobe заплатит $150 млн по иску о платной отмене подписок на Photoshop и другие приложения 18 ч.
Meta скоро отключит сквозное шифрование для личных сообщений в Instagram 18 ч.
Администрации Трампа перепадут $10 млрд в качестве вознаграждения за «приземление» TikTok 20 ч.
xAI накрыла новая волна увольнений — компанию покинули ещё два сооснователя, которых Маск обвинил в отставании Grok от конкурентов 22 ч.
Бактерии научили вырабатывать электричество при обнаружении опасных веществ — для этого их «заключили под стражу» 6 ч.
Noctua готовит корпус для ПК с фирменными вентиляторами и деревянной панелью 9 ч.
Synopsys показала в деле интерфейс класса PCIe 8.0 со скоростью 256 ГТ/с 9 ч.
AWS и Cerebras готовят решение для пятикратного ускорения инференса ИИ 9 ч.
Ключевые металлы для производства чипов подорожали вдвое и даже больше — отрасль готовится к дефициту 9 ч.
В России в прошлом году солнечная генерация выросла всего на 100 МВт — в 3150 раз меньше, чем в Китае 12 ч.
В Meta назревает новая волна увольнений: из-за ИИ могут уволить каждого пятого 15 ч.
Chuwi снова поймали на подмене процессоров: внутри ноутбука оказался менее мощный Ryzen, чем в характеристиках 15 ч.
Apple отпразднует 50-летие мероприятиями «по всему миру» — на первом спела Алиша Киз 15 ч.
Телескоп LOFAR обнаружил 13,7 млн ранее неизвестных объектов в крупнейшем радиообзоре Вселенной 17 ч.