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 8302 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 2110 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 16949 0 Технология
0
Новый материал из золота не позволит увидеть свет
Ученые предложили использовать кукубитурилы для создания нового материала, который бы не отражал свет. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Кембриджского университета. Ученые предложили использовать новый метаматериал в качестве ..
2014-07-28 1798 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 1895 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 1754 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 2080 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 1918 0 Технология
0
Фотоэлемент впервые объединили в одно устройство с перезаряжаемым аккумулятором
Американские ученые впервые «скрестили» солнечный фотоэлемент с перезаряжаемым аккумулятором. О гибридном устройстве сообщается в журнале Nature Communications и в пресс-релизе Университета штата Огайо. Изобретение решает давнюю проблему солнечной энергетики: потери электроэнергии, связанные с перемещением электронов от фотоэлемента к внешней ..
2014-10-06 1744 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 3517 0 Технология
-1
Скорость передачи данных приблизилась к скорости света
Франческо Полетти (Franceso Poletti) и его команда из университета Саутгемптона создалиоптические волокна с ультратонкой стеклянной оболочкой, способные передавать широкий диапазон длин волн с большой скоростью. В традиционных оптических волокнах скорость света составляет всего 31% от той, что он достигает в вакууме. ..
2013-03-26 2904 0 Технология
0
Путешествовать в космосе предложили на графеновых парусах
Ученые из Китая предложили путешествовать в космосе при помощи солнечных парусов, созданных на основе графена. Об этом исследователи рассказали в препринте, доступном на сайте arXiv.org, а кратко об их работе сообщает New Scientist. Примерно год назад эти же ученые получили графеновые губки. Они представляют собой наложенные ..
2015-05-30 1573 0 Технология
0
Японские ученые передали энергию по воздуху на 55 метров
Японским ученым из исследовательского центра JAXA удалось передать энергию беспроводным способом на расстояние в 55 метров. Как считают исследователи, это первый шаг на пути к получению солнечной энергии из космоса для ее применения на Земле.Но пока что речь идет об успешной передаче всего 1,8 киловатт энергии ..
2015-03-21 2123 0 Технология
2
Квантовую телепортацию впервые использовали в фотонном микрочипе
Физикам из Японии и Великобритании впервые удалось реализовать схему квантовой телепортации в устройстве фотонного чипа. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Бристольского университета. Традиционно квантовая телепортация для своего ..
2015-04-06 1875 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 2247 0 Технология
-1