Сегодня 14 мая 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 🔥
Фильм по The Legend of Zelda выйдет раньше ожидаемого — премьеру опять перенесли 30 мин.
Яростный мультиплеерный шутер Hell Let Loose: Vietnam отправит игроков воевать во вьетнамские джунгли — новый трейлер и дата выхода 3 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Forza Horizon 6 и 007 First Light 4 ч.
Subnautica 2 вышла в раннем доступе — продажи уже превысили миллион копий 4 ч.
Видеокарты Radeon RX 6000 и RX 7000 получат поддержку масштабирования AMD FSR 4.1 6 ч.
Amazon отменила MMO по «Властелину колец», но уже взялась за новую «захватывающую» игру 6 ч.
Google урезает лимиты: некоторым новым пользователям Gmail выделяют всего 5 Гбайт вместо 15 Гбайт 6 ч.
Anthropic заявила, что ИИ уже пишет более 90 % её кода 6 ч.
Virtuozzo предложила инфраструктурную систему V/IS для ИИ, которая поможет справиться с ростом цен на ПО VMware 7 ч.
OpenAI предложила создать глобальный орган контроля ИИ с участием Китая и США 7 ч.
Nvidia мчится к капитализации в $6 трлн — за неделю акции выросли на 20 % 2 ч.
Крупнейший солнечный беспилотник совершил рекордный по длительности полёт и пропал в океане 2 ч.
Microsoft готовит компактный Xbox-контроллер для облачного гейминга 2 ч.
Угроза забастовки на полупроводниковых фабриках Samsung снова разогнала цены на память 2 ч.
Microsoft заподозрили в подавлении конкуренции через Word, Teams и Copilot 2 ч.
Razer представила игровой ноутбук Blade 18 с производительностью настольного ПК 2 ч.
«Несчастны все, кроме руководства»: в Meta рекордно упал моральный дух, несмотря на рекордные прибыли 5 ч.
Благодаря спросу на ИИ AMD нарастила долю на рынке серверных CPU, а Intel потихоньку теснит Arm 5 ч.
MSI выпустит очень лимитированную GeForce RTX 5080 в стиле «Мандалорца и Грогу» 6 ч.
NASA раскрыло подробности грядущей лунной миссии Artemis III, которая не полетит на Луну 7 ч.