Сегодня 12 сентября 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 🔥
Dying Light: The Beast не выйдет 19 сентября — игра станет доступна на день раньше 21 мин.
Первый патч для Hollow Knight: Silksong вышел раньше времени — он сделал игру чуть проще и устранил полезную лазейку 2 ч.
Включение в GeForce Now доступа к «облачным» GeForce RTX 5080 обвалило сервис 2 ч.
Федеральная торговая комиссия США заподозрила Amazon и Google в обмане рекламодателей 2 ч.
Resident Evil 7, Resident Evil Village и Resident Evil Requiem выйдут на Nintendo Switch 2 в один и тот же день 3 ч.
Microsoft удалось избежать штрафа в ЕС, пообещав изъять Teams из офисных пакетов 3 ч.
«Будет либо невероятной, либо худшей в истории»: новый трейлер наконец подтвердил дату релиза Metroid Prime 4: Beyond и насторожил фанатов 4 ч.
Стильный трейлер раскрыл дату выхода релизной версии Hades 2 — ждать осталось недолго 5 ч.
Alibaba выпустила ИИ-модель Qwen3-Next — она десятикратно мощнее предшественницы 6 ч.
Гейб Ньюэлл признался в любви к Dota 2 и её фанатам, несмотря на регулярные оскорбления в свой адрес 9 ч.
GeForce RTX 5090 FE и RTX 5080 FE внезапно исчезли из официальных магазинов Nvidia в ряде стран 16 мин.
Мобильный Ryzen AI Max+ 395 нашёл пристанище в рабочих микростанциях — китайцы наделали десятки моделей 2 ч.
В Intel Coffee Lake и любых AMD Zen нашлась новая уязвимость класса Spectre, а патч бьёт по производительности 3 ч.
Спасаясь от банкротства, Kodak выпустила 30-граммовую 30-долларовую ностальгическую фотокамеру Charmerа 3 ч.
Apple пришлось отложить выпуск iPhone Air в Китае из-за eSIM 3 ч.
Разобрать Google Pixel 10 Pro XL оказалось проще простого — возможно, это самый ремонтопригодный флагман 3 ч.
Gigabyte представила док-станцию Aorus AI BOX с GeForce RTX 5060 Ti 16GB и портом Thunderbolt 5 5 ч.
SK hynix первой завершила разработку HBM4 и готова начинать её выпуск — Samsung и Micron снова отстали 5 ч.
«Аквариус» представил российские серверы Aquarius AQserv AS на базе Intel Xeon Ice Lake-SP 5 ч.
С начала года Intel потеряла уже второго «титана отрасли» — ведущего разработчика архитектуры x86 6 ч.