Сегодня 13 ноября 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 🔥
Valve добавит поддержку Android-игр в Steam вместе с VR-гарнитурой 4 ч.
Хоррор об ужасах долговой ямы CloverPit получил хардкорный режим и достиг миллиона проданных копий — разработчики «в полном шоке» 10 ч.
OpenAI представила GPT-5.1 — ChatGPT станет умнее и приятнее в общении 10 ч.
Разработчики Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 рассказали, как будут улучшать игру до конца 2025 года 12 ч.
Российский корпоративный центр сертификации SafeTech CA получил масштабное обновление 12 ч.
«Безмерно благодарны вам»: продажи Kingdom Come: Deliverance 2 взяли новую высоту 13 ч.
Nintendo показала первый трейлер фильма «Галактика Супер Марио в кино» — фанаты в восторге 15 ч.
Google подала в суд на китайскую киберпреступную группировку — она обманула более миллиона человек в 120 странах 15 ч.
Большинство людей оказалось неспособно различить музыку, созданную ИИ и человеком 15 ч.
Утечка подтвердила научно-фантастический соревновательный шутер Project Scout от Ubisoft — первые скриншоты и подробности 16 ч.
При существующем разрыве между расходами и выручкой OpenAI у компании возникают серьёзные проблемы с окупаемостью 25 мин.
Waymo выпустила беспилотные такси на шоссе в трёх районах США 2 ч.
Foxconn ожидает, что в следующем году поставки ИИ-серверов удвоятся 3 ч.
Microsoft готова использовать разработки OpenAI для совершенствования собственных чипов 4 ч.
На строительство ЦОД в этом году будет потрачено больше, чем на разведку новых месторождений нефти 5 ч.
Новая статья: Обзор и тестирование стильного корпуса 1stplayer GM7: сталь, пластик, два стекла 9 ч.
Valve представила игровой контроллер Steam Controller с трекпадами и магнитными стиками 10 ч.
От ИИ ЦОД до роботов: AMD анонсировала долгосрочную стратегию роста 10 ч.
Valve представила Steam Frame — VR-шлем с фовеальным рендерингом и поддержкой всей библиотеки Steam 11 ч.
Kioxia выпустила SSD Exceria Basic PCIe 4.0 — до 2 Тбайт и до 7300 Мбайт/с 11 ч.