Сегодня 23 августа 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 🔥
Илон Маск основал компанию Macrohard — антипода Microsoft, в котором разработкой ПО займётся ИИ 4 ч.
Google открыла бесплатный доступ к генератору видео Veo 3, но только на эти выходные 4 ч.
Microsoft тестирует бесшовный перенос приложений между Android и Windows 11 8 ч.
Meta будет использовать генеративные алгоритмы Midjourney в своих продуктах 12 ч.
ИИ-бот OpenAI ChatGPT использует поисковик Google при генерации ответов на запросы пользователей 14 ч.
После возвращения в TikTok президент США Трамп заявил о готовности ещё раз отсрочить его запрет 18 ч.
Apple может положить в основу обновлённой Siri модель Google Gemini 18 ч.
Новая статья: Ninja Gaiden: Ragebound — забытая серия начинает оживать. Рецензия 21 ч.
В браузере Edge появился ИИ-анализ веб-сёрфинга, но бесплатно его не покажут 22 ч.
Dark Souls, BioShock и Dishonored в одном флаконе: журналисты показали 33 минуты геймплея ролевого боевика Valor Mortis от создателей Ghostrunner 24 ч.
Вселенная подарила учёным ярчайший быстрый радиовсплеск в соседней галактике 2 ч.
Первые прототипы ускорителей Nvidia Rubin готовы и проходят квалификационные тесты 3 ч.
Aoostar готовит десктопные материнские платы на мобильных процессорах AMD Ryzen 9 9955HX и 9955HX3D 4 ч.
Секреты коричневых карликов поможет раскрыть уникальная система из четырёх звёзд 5 ч.
WhatsApp получит поддержку голосовых и видеозвонков через спутник, но пока только на Google Pixel 10 6 ч.
Sony возобновит продажи смартфонов Xperia 1 VII в Европе 6 ч.
Apple обвинила бывшего сотрудника в передаче Oppo секретной информации об устройстве Apple Watch 6 ч.
Представлен Samsung Galaxy A07 — самый доступный смартфон компании 2025 года 7 ч.
Учёные превратили фотоны в световые торнадо, открыв путь для взрывного роста пропускной способности в оптике 7 ч.
В сентябре Meta представит умные очки Hypernova с дисплеем и браслет для управления ими 8 ч.