Сегодня 03 февраля 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 🔥
Датамайнер: Half-Life 3 станет «самой оптимизированной игрой, которую когда-либо выпускала Valve» 17 мин.
Snowflake теперь будет сотрудничать с OpenAI напрямую, минуя Microsoft 3 ч.
Правоохранители нагрянули с обыском в парижский офис соцсети X и вызвали Илона Маска на допрос 3 ч.
Adobe объявила о закрытии Animate — 2D-анимация проиграла в неравной битве ИИ 3 ч.
Главу Larian вынудили поделиться подробностями концовки новой Divinity 3 ч.
Nintendo выдала даты выхода трёх дополнений к кооперативному хоррору Reanimal от авторов Little Nightmares 5 ч.
Визуальная новелла в жанре психологического хоррора Slay the Princess достигла вершины продаж, о которой разработчики не могли и мечтать 5 ч.
Объём слитых в интернет данных россиян взлетел почти на 70 % в прошлом году 6 ч.
Онлайн-кинотеатры в России нарастили аудиторию до 75 млн зрителей и теперь думают над повышением цен 6 ч.
xAI выпустила Grok Imagine 1.0 с поддержкой создания 10-секундных видео в улучшенном разрешении 12 ч.
OpenAI не устроили чипы NVIDIA для инференса, теперь она ищет альтернативы 34 мин.
Apple захватила 69 % американского рынка смартфонов — у Samsung в пять раз меньше 2 ч.
Xiaomi выпустила на глобальный рынок 27-дюймовый 200-Гц FHD-монитор G27i 2026 за $157 3 ч.
«Шоковая заморозка» для серверов: китайские учёные научились охлаждать системы ИИ за 20 секунд без фреона 3 ч.
Сделка на триллион с четвертью: SpaceX приобрела xAI 3 ч.
«Байкал Электроникс» открыл свободный доступ к документации на серийный микроконтроллер Baikal-U 3 ч.
Спутник-платформа RuVDS для разработки космического ПО успешно выведен на орбиту 4 ч.
В Китае создали компактный твердотельный лазер для ранее недоступного VUV-диапазона — выиграют наука, космос и чипмейкеры 5 ч.
Intel при поддержке SoftBank готова начать выпуск альтернативы памяти HBM к 2029 году 5 ч.
Switch стала самой популярной Nintendo в истории — продано более 155 млн консолей 5 ч.