Портрет Моцарта передали на огромное расстояние с помощью закрученного света Версия для слабовидящих
Портрет Моцарта передали на огромное расстояние с помощью закрученного света Печать Email
Новости науки
13.11.2014

Передача информации без проводов с помощью света давно вызывает у учёных повышенный интерес. Существует мнение, что в будущем такой обмен данными заменит традиционные сети Wi-Fi. Кроме того с помощью мощных высокоточных лазеров можно связываться с отдалёнными космическими аппаратами.

Изначально двоичный сигнал в таких системах кодировали в частых колебаниях интенсивности света, которые принимающие устройства переводят в привычные для компьютера "нули" и "единицы". Со временем физики и инженеры научились разными способами увеличивать пропускную способность такого канала. Разделяя широкий диапазон длин волн на несколько более узких пучков или запуская часть данных по волнам с правой или левой поляризацией можно передать несколько больший объём данных.

Но наиболее перспективной технологией в этой области является свет, закрученный по спирали — когда луч, подобно косичке, сплетается из множества спиральных пучков. Такие световые волны обладают уникальным свойством — орбитальным угловым моментом (ОУМ).

Предыдущие исследования уже продемонстрировали, что в оптоволоконных сетях с их помощью можно передавать до 2,5 терабит в секунду. Однако из-за помех, связанных с турбулентностью воздуха, организовать беспроводной обмен данными с помощью закрученного света удавалось лишь на незначительные расстояния в лаборатории.

Учёные из Венского университета (Universität Wien) и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) сумели значительно превзойти предыдущие результаты. Они использовали закрученный зелёный лазерный луч, чтобы передать на расстояние трёх километров несколько чёрно-белых изображений, включая портреты композитора Вольфганга-Амадея Моцарта, физиков-теоретиков Людвига Больцмана и Эрвина Шредингера.

Излучатель, установленный на радарной башне в Вене, составлял 16 конфигураций спиральных волн определённой длины. Приёмник на крыше Центрального института метеорологии и геодинамики улавливал эти сигналы в виде 16 уникальных узоров. Каждый узор соответствовал одному пикселю с заданным оттенком серого. В результате на основе принятой информации компьютер пиксель за пикселем построил чёткие картинки.

Количество состояний орбитального углового момента практически не ограничено, а значит, количество комбинаций спиральных волн можно значительно увеличить (что расширит диапазон передаваемой информации).

Помимо скоростного способа передачи данных эта технология может быть использована для шифрования информации в квантовых системах. Секретный ключ практически невозможно перехватить, при попытке вмешательства извне весь код будет потерян.

"Мы впервые показали, что информацию, закодированную в закрученном свете, можно отправить на три километра в городе при сильной турбулентности, — говорит соавтор исследования Марио Кренн (Mario Krenn). — Дополнительный потенциал технологии может значительно увеличить скорость передачи данных в классической связи".

Подробнее с результатами исследования можно познакомиться, прочитав статью, опубликованную в издании New Journal of Physics 1.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2118423

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта