Сегодня 21 марта 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 🔥
Суд признал Илона Маска виновным в введении в заблуждение инвесторов на этапе подготовки к покупке Twitter 2 ч.
Панель задач Windows 11 всё же станет перемещаемой — как в Windows 10 7 ч.
Новая статья: Esoteric Ebb — кубик всемогущий. Рецензия 8 ч.
Поиск Google начал подменять заголовки новостей сгенерированными ИИ — и не гнушается искажением смысла 9 ч.
Продажи Crimson Desert в день релиза превысили два миллиона копий — Pearl Abyss пообещала оперативно улучшать игру 13 ч.
Мартовское обновление Windows 11 сломало вход в Teams и OneDrive, призналась Microsoft 14 ч.
Саудовский фонд купит разработчика Mobile Legends: Bang Bang за $6 миллиардов — владелец TikTok устал от игр и хочет сосредоточиться на ИИ 14 ч.
Crimson Desert не запускается на видеокартах Intel Arc — издатель призвал оформить возврат средств 15 ч.
Alibaba избавилась от трети сотрудников за прошлый год и сосредоточилась на ИИ 15 ч.
В «Google Сообщения» добавили долгожданную возможность транслировать свою геопозицию 17 ч.
Джефф Безос собирается привлечь $100 млрд на нужды ИИ-стартапа Project Prometheus 50 мин.
xAI переманила у OpenAI крупного клиента, применив тактику «внедрения» 3 ч.
Nintendo сделает батарею в Switch 2 сменной, но только для Европы 3 ч.
Intel прислушается к пользователям и перестанет менять сокеты как перчатки 7 ч.
В Китае придумали, как охлаждать квантовые процессоры без дефицитного гелия-3 11 ч.
Huawei представила смартфон Mate 80 Pro Max Wind Edition с сильно выступающими камерами и вентилятором 12 ч.
Доступный MacBook Neo стал хитом: Тим Кук похвастался лучшим запуском новых Mac в истории 12 ч.
Ракету SLS с кораблём Orion вернули на стартовую площадку в преддверии исторического облёта Луны людьми 12 ч.
Gigabyte выпустила аскетичную матплату Z890 D Plus на флагманском чипсете Intel Z890 13 ч.
Этот будильник сложно возненавидеть — Balmuda The Clock вовсю старается сделать засыпание и пробуждение приятными 13 ч.