Сегодня 10 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 🔥
Ветеран Epic Games взялся за европейскую альтернативу Unreal Engine 3 ч.
Google привязала reCAPTCHA к Play Services и отрезала от верификации пользователей Android без сервисов Google 5 ч.
Новая статья: Heroes of Might and Magic: Olden Era — время расцвета. Предварительный обзор 17 ч.
Anthropic отучила свой ИИ шантажировать пользователей при угрозе отключения 22 ч.
Microsoft улучшила работу Windows 11 с тачпадом и сенсорной клавиатурой, а также повысила стабильность «Проводника» 24 ч.
Пользователей Instagram лишили сквозного шифрования в личных сообщениях 24 ч.
ИИ всё чаще пишет научные статьи — отличить от человеческих становится невозможно, и это пугает 09-05 14:43
ИИ-модель OpenAI GPT-5.5 оказалась в 1,5–2 раза дороже предшественницы 09-05 14:38
В ЕС назвали VPN лазейкой для обмана систем проверки возраста — и её хотят закрыть 09-05 11:57
Департамент DOGE Илона Маска использовал ChatGPT глупым и незаконным способом 09-05 11:53
MaxSun выпустила новые MoDT-платы с распаянными Raptor Lake серии Core 200H 2 ч.
Samsung расширила группу по созданию человекоподобных роботов и ускорила ИИ-трансформацию 6 ч.
Nvidia в этом году потратила на покупку активов других компаний более $40 млрд 9 ч.
Запрещённые к ввозу в США дроны и маршрутизаторы смогут получать обновления безопасности до января 2029 года 16 ч.
Под руководством Лип-Бу Тана компания Intel так и не избавилась от основных проблем 16 ч.
«Джеймс Уэбб» показал галактику «Кальмар» с ослепительно ярким ядром в созвездии Кита 18 ч.
Война на Ближнем Востоке усугубила дефицит строительных материалов и компонентов для ЦОД 18 ч.
Учёные предложили квантовый процессор с подвижными кубитами — он прост в производстве и гибок в работе 19 ч.
В США расследуют аварии с участием роботакси Avride, ранее входившей в «Яндекс» 24 ч.
Жители США бунтуют против дата-центров — запреты множатся по всей стране 24 ч.