Světlo prolomit strop šířky pásma

You Bet Your Life: Secret Word - Door / Foot / Tree (Duben 2019).

Anonim

Vzestup velkých dat a pokroku v oblasti informačních technologií má vážné důsledky pro naši schopnost poskytnout dostatečnou šířku pásma k uspokojení rostoucí poptávky.

Andrew Forbes, významný profesor ve Witsově fyzikální fakultě a vedoucí laboratoře strukturovaného světla, a spolupracovníci, se dívají na alternativní zdroje, které budou moci převzít, kde tradiční optické komunikační systémy pravděpodobně selžou v budoucnu.

"Tým prokázal více než 100 vzorků světla používaných v optickém komunikačním spojení, což potenciálně zvyšuje šířku pásma komunikačních systémů o 100krát, " říká Forbes.

Tradiční optické komunikační systémy upravují amplitudu, fázi, polarizaci, barvu a frekvenci přenášeného světla. Navzdory těmto technologiím se předpokládá, že v blízké budoucnosti bude dosaženo stropu šířky pásma.

"Ale světlo má také" vzor "- rozložení intenzity světla - to znamená, jak vypadá na kameru nebo na obrazovce. Protože tyto vzory jsou jedinečné, mohou být použity k kódování informací, " vysvětluje. "Budoucnost šířky pásma může být zvýšena přesně podle počtu vzorků světla, které jsme schopni použít. Deset vzorků znamená desetinásobný nárůst stávající šířky pásma, protože pro přenos dat se objeví 10 nových kanálů."

V současné době používají moderní optické komunikační systémy pouze jeden vzor. To je způsobeno technickými překážkami v tom, jak zabalit informace do těchto modelů světla a jak získat informace znovu. Tým prokázal datový přenos s více než 100 vzory světla, využívající tři stupně volnosti v procesu.

"Použili jsme digitální hologramy napsané na malém displeji z tekutých krystalů a ukázaly jsme, že je možné mít hologram zakódovaný s více než 100 vzory v několika barvách, " říká Forbes. "Toto je nejvyšší počet vzorků vytvořených a zjištěných na takovém zařízení." Úspěšně jsme ukázali, že balení více informací do světla má potenciál zvýšit šířku pásma o 100krát. "

Dalším krokem je odstoupit z laboratoře a demonstrovat technologii v reálném světě. Tento přístup lze využít jak v systémech s volným prostorem, tak v optických vláknech.

V související studii Forbes a jeho kolegové Wits fyzici prokázali, že korekce chyb v reálném čase v kvantové komunikaci je možná. "To má obrovské důsledky pro rychlý a bezpečný přenos dat v budoucnu a pomůže technologickým pokrokům, které usilují o vytvoření bezpečnějších kvantových komunikačních spojení na dlouhé vzdálenosti, " říká Forbes.

"V podstatě výzkum ukazuje, že někdy příroda nedokáže rozlišit rozdíl mezi kvantovým a klasickým (nebo reálným) světem a že mezi těmito dvěma světy existuje" šedá oblast "nazvaná" klasické zapletení ". kvantum, můžeme prokázat rychlý a bezpečný přenos dat přes odkazy v reálném světě. "

menu
menu