Сегодня 03 октября 2025
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 🔥
ИИ-браузер Perplexity Comet стал доступен бесплатно для всех — прежде требовалась подписка за $200 в месяц 2 ч.
Starbreeze в честь второй годовщины Payday 3 объявила об отмене обещанного офлайн-режима, о котором фанаты просили с самого релиза 4 ч.
Epic Games Store устроил раздачу неовикторианского выживания Nightingale от команды бывшего руководителя BioWare 6 ч.
Нелинейная партийная RPG Starfinder: Afterlight отправит в галактику, где соединились магия и технологии — новый геймплейный трейлер 9 ч.
Facebook и Instagram обязали вернуть хронологические ленты в качестве стандартных, но только в Нидерландах 9 ч.
Музыкальные лейблы будут лицензировать контент разработчикам для «этичного» обучения ИИ 9 ч.
Starbreeze отменила кооперативный экшен по Dungeons & Dragons ради Payday — «одной из самых знаковых франшиз в игровой индустрии» 9 ч.
Затраты — выше, безопасность — ниже: Google снова посетовала на заградительное лицензирование Microsoft 10 ч.
Сэма Альтмана поймали за руку при попытке украсть видеокарту — это самое популярное ИИ-видео в Sora 10 ч.
YouTube тестирует новый интерфейс мобильного приложения — реакция пользователей ожидаемо негативная 11 ч.
Microsoft вложит $33 млрд в бывшую Yandex N.V. и другие «неоклауды», чтобы побороть дефицит мощностей для ИИ 4 ч.
RTX 5090 в 26 раз быстрее Radeon HD 5870: большой тест 180 видеокарт, вышедших с 2009 по 2025 год 4 ч.
У мозга появился конкурент — ДНК-компьютер с невероятно доступным источником питания 4 ч.
Microsoft потратит $33 млрд на доступ к 100+ тыс. NVIDIA GB300 в неооблаках, но со временем хочет перейти на свои ИИ-ускорители 5 ч.
В России начались продажи смартфонов Xiaomi 15T и 15T Pro с камерами Leica — от 54 990 рублей 6 ч.
Почти все новые iPhone разошлись лучше ожиданий — только одна модель не снискала популярности 7 ч.
HP представила 49-дюймовый офисный монитор Series 5 Pro с выдвижной веб-камерой и геймерскими характеристиками 8 ч.
Японцы научили ИИ видеть сквозь стены при помощи Wi-Fi 8 ч.
iPhone 17 Pro обвесили кулерами для SSD — и он выдержал стресс-тест почти без тротлинга 8 ч.
Продажи Tesla рванули до исторического рекорда, но впереди — резкий спад 8 ч.