Закрученный свет впервые передали на расстояние трех километров по воздуху

Закрученный свет впервые передали на расстояние трех километров по воздуху

Физикам из Австрии удалось передать закрученный пучок света на расстояние трех километров. По их словам, они впервые сумели передать такие лучи на большую дистанцию в открытом воздухе. Результаты своих исследований авторы опубликовали в New Journal of Physics.

Предыдущее исследование ученых показало, что закрученные волны определенной длины могут образовать совокупность каналов, которые обеспечат существенное увеличение передаваемых объемов данных. Тогда ученые смогли передать около 2,5 терабит информации (эквивалентно объему около 66 DVD-дисков) в секунду, но не по воздуху, а через оптоволокно.

Однако использование кабеля не всегда удобно для передачи информации. Например, пока трудно представить отправку данных в космос с поверхности Земли или на другие такие же далекие расстояния.

В своей работе физикам удалось при помощи лазерного луча и линзы передать закрученный свет на расстояние трех километров от радарной башни Центрального института метеорологии и геодинамики в Вене до приемника, расположенного на крыше кампуса местного университета.

Всего ученые отправили 16 различных типов закрученных пучков. Вместе с камерой для приема света ученые задействовали искусственную нейронную сеть, которая устранила возможные искажения принимаемой картинки, связанные с турбулентностями в воздухе.

Информация, которую передавали про воздуху ученые, содержала выполненные в сером цвете изображения композитора Вольфганга Амадея Моцарта (Wolfgang Amadeus Mozart) и физиков Людвига Больцмана (Ludwig Eduard Boltzmann) и Эрвина Шредингера (Erwin Schrödinger).

Физически закрученный свет представляет собой волну, фронт (воображаемая поверхность с колебаниями в одинаковой фазе) которой закручен и имеет спиралевидную форму, в отличие от, например, волны от точечного источника света, фронт которой представляет собой сферу.

Появление закрученности связано с переносом светом углового момента импульса: если такая волна встретит на своем пути свободное тело, то она может передать ему вращательный момент и заставить его крутиться вдоль оси, которая совпадает с направлением распространения света.

Теоретически, возможности закрученных световых каналов очень широки: закрутить в один большой макроканал можно достаточно большое количество лучей разных длин волн, с каждым из которых связана передача информации определенного типа, а, поскольку закрученность является характеристикой каждого отдельного фотона и не ограничена набором значений спина -1 или 1, то возможности увеличения емкости передаваемых объемов информации представляются еще большими.

Lenta.ru

Похожие новости:
Зеркало отучили изменять направление поляризации света
Группа физиков из США разработала многослойное зеркало, которое, в отличие от обычных зеркал, при отражении не меняет направление круговой поляризации света. Благодаря использованию периодического массива несимметричных отверстий в одном из слоев, поляризованный свет, закрученный в одну сторону, полностью ..
2017-11-19 3469 0 Технология
0
Закручивание лазерных лучей ускорило передачу информации
Ученым удалось использовать орбитальный угловой момент света для значительного уплотнения количества информации, передаваемой с помощью лазерного луча. Работа опубликована в журнале Nature Photonics, а ее краткое описание содержится в редакционной статье Science. В прототипе экспериментальной установки, которую создали авторы, информация ..
2012-08-11 1945 0 Технология
0
Первый ребенок от трех родителей появился на свет в Мексике
В Мексике в апреле 2016 года появился на свет ребенок, зачатие которого происходило с использованием митохондриальной ДНК третьего человека. Об этом пишет журнал New Scientist, по этическим нормам сообщивший об удачном опыте только сейчас.Метод «трех родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий ..
2016-09-28 16790 0 Технология
0
Инфракрасный свет научились превращать в видимый
Ученые разработали соединение, которое способно превращать свет в ближнем инфракрасном диапазоне в широкополосной белый свет. Изобретение предоставляет дешевый и эффективный способ получить видимый свет. О нем сообщается в журнале Science.Нильс Вильгельм Роземанн (Nils Wilhelm Rosemann) и его коллеги ..
2016-06-10 1588 0 Технология
0
Физики создали пленку для превращения стекла в дисплей
Инженеры Массачусетского технологического института разработали систему проекции изображения, благодаря которой любую прозрачную поверхность можно превратить в отражающий экран. Описание технологии опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о ней можно прочитать на сайте института. Суть новой технологии ..
2014-01-22 1918 0 Технология
0
Британские ученые создали не отражающий свет материал
Британские ученые создали материал, почти полностью поглощающий падающий на него свет, сообщает Independent. Данный материал отражает всего 0,035% оказавшегося на его поверхности света, что, по словам разработчиков, в настоящее время является абсолютным рекордом для материала, созданного человеком, ..
2014-07-16 3326 0 Технология
0
С вирусом Эбола будет бороться робот
В борьбу против вируса Эбола подключили нового участника. Речь идет о роботе, известном как «Маленький Мо», он может убивать все вирусы и бактерии за две минуты. Этого робота используют более чем в 250 больницах США, в том числе одного в Далласе, там его начали использовать впервые ..
2014-10-11 1721 0 Технология
0
Итальянцы сделали дом — солнечную батарею
В Италии придумали, как превратить целый дом в концентратор солнечной энергии, пишет defconc.ru. Новый люминесцентный материал разработан в Университете Милан-Бикокка совместно с Национальной лабораторией Лос-Аламос (США). Им можно покрыть не только крышу, на которую обычно помещают солнечные панели, но и всю поверхность ..
2014-04-29 2059 0 Технология
-1
Физики создали пленку, превращающая стекло в дисплей
Концепция прозрачных дисплеев не нова, однако в настоящее время прозрачные экраны очень ограничены: они не позволяют делать просмотр с разных углов, дороги и сложны в изготовлении. Исследователи из Массачусетского технологического института, разработали систему, которая не только недорогая и простая в производстве, но и позволяет ..
2014-01-25 1651 0 Технология
0
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1751 0 Технология
0
Белый свет лазера заменит обычные лампочки
Результаты тестирования, проведенного в Национальной лаборатории Сандия (США), показали, что человеческий глаз хорошо воспринимает как белый свет, создаваемый диодными лазерами, так и тот, что производится набирающими популярность светоэмиссионными диодами (LED). В обеих технологиях электрический ток проходит сквозь материал и генерирует ..
2011-10-30 2830 0 Технология
0
Ученые заставили глаз человека различать невидимый инфракрасный свет
Ученые из США, Швейцарии, Норвегии и Польши заставили человеческий глаз наблюдать невидимый им ранее инфракрасный свет. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PNAS, а кратко с ними можно ознакомится на сайте Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Человеческий глаз способен ..
2014-12-02 4272 0 Технология
0
Ученые создали сверхчувствительные сенсоры
Georgia Tech создала точный датчик, который мог бы изменить отношение к устройствам на основе такого рода сенсоров. Датчик из нанопроволоки преобразует давление в свет и может привести к созданию сверхчувствительных устройств с сенсорным управлением. Нанопровода выращивают на пленке из нитрида галлия, при этом ..
2013-08-14 1955 0 Технология
0
Apple разрабатывает новую систему умного дома
В зарубежных СМИ появилась информация о разработке новой системы умного дома. Основным инициатором проекта выступает компания Apple. Теперь мобильные устройства этой компании предлагается использовать в качестве ключа для доступа к системе умного дома. Представлена новая система будет ..
2014-05-27 1698 0 Технология
0
Светодиоды научились излучать запутанный свет
Физики из Университета Торонто разработали схему работы светодиодов, которые за счет дополнительного сверхпроводящего слоя излучают запутанные фотоны. Работа опубликована в журнале Physical Review B, ее препринт можно найти в arxiv.org, кратко содержание статьи приводится на сайте университета. Обычные ..
2014-03-21 1561 0 Технология
0