10. jaanuar 2023 (Nanowerki uudised) Optilised kiud on meie kaasaegsete infovõrkude selgroog. Alates kaugsuhtlusest Interneti kaudu kuni kiire teabeedastuseni andmekeskustes ja börsidel on optiline kiud meie globaliseerunud maailmas endiselt kriitilise tähtsusega. Kiudvõrgud ei ole aga struktuurilt täiuslikud ja teabeedastus võib olla ohus, kui asjad lähevad valesti. Selle probleemi lahendamiseks on Bathi ülikooli füüsikud välja töötanud uut tüüpi kiud, mis on loodud võrkude vastupidavuse suurendamiseks. See tugevus võib osutuda eriti oluliseks tuleval kvantvõrkude ajastul. Meeskond on valmistanud optilised kiud (painduvad klaaskanalid, mille kaudu teavet saadetakse), mis suudavad kaitsta valgust (kandjat, mille kaudu andmeid edastatakse), kasutades topoloogia matemaatikat. Mis kõige parem, need modifitseeritud kiud on kergesti skaleeritavad, mis tähendab, et iga kiu struktuuri saab säilitada tuhandete kilomeetrite jooksul. Bathi uuring on avaldatud viimases numbris Teadus ettemaksed("Topoloogilised superrežiimid fotoonilises kristallkius").
Valguse kaitse häirete eest
Kõige lihtsamal kujul koosneb optiline kiud, mille läbimõõt on tavaliselt 125 µm (sarnane paksu juuksekarvaga), täisklaasist südamikku, mida ümbritseb vooder. Valgus liigub läbi südamiku, kus see põrkab mööda, nagu peegeldub peeglist. Kuid maastikul risti läbiva optilise kiu tee on harva sirge ja häirimatu: pöörded, aasad ja kurvid on norm. Moonutused kius võivad põhjustada teabe halvenemist, kui see liigub saatja ja vastuvõtja vahel. "Väljakutse oli luua võrk, mis võtab arvesse tugevust," ütles uurimistööd juhtinud füüsikadoktorant Nathan Roberts. "Kui valmistate kiudoptilist kaablit, on kiu füüsilises struktuuris paratamatult väikesed kõikumised. Võrgustikus kasutusele võttes võib kiud ka väänata ja painduda. Üks viis nende erinevuste ja defektide vastu võitlemiseks on tagada, et kiudude kujundamise protsess keskenduks tõelisele vastupidavusele. Siin leidsime, et topoloogia ideed on kasulikud. Selle uue kiu kujundamiseks kasutas Bathi meeskond topoloogiat, mis on geomeetria pidevatest moonutustest hoolimata muutumatute suuruste matemaatiline uuring. Selle põhimõtteid rakendatakse juba paljudes füüsikauuringute valdkondades. Füüsikalisi nähtusi muutumatute arvudega sidudes saab vältida korrastamata keskkonna hävitavat mõju. Bathi meeskonna kujundatud kiud kasutab topoloogilisi ideid, kaasates kiudu mitu valgust juhtivat südamikku, mis on omavahel spiraalina ühendatud. Valgus võib nende tuumade vahel hüpata, kuid jääb tänu topoloogilisele disainile serva sisse lõksu. Need servaseisundid on kaitstud struktuuri häirete eest. Vannifüüsik dr Anton Souslov, kes oli uuringu kaasautor teooriajuhina, ütles: "Meie kiudu kasutades mõjutavad valgust keskkonnahäired vähem kui samaväärses süsteemis, millel puudub topoloogiline disain. "Võttes kasutusele topoloogilise disainiga optilised kiud, on teadlastel tööriistad signaali halvendavate mõjude ennetamiseks ja ennetamiseks, luues oma olemuselt tugevad fotoonilised süsteemid."Teooria kohtub praktilise asjatundlikkusega
Bathi füüsik dr Peter Mosley, kes oli uuringu kaasautor eksperimentaalse juhina, ütles: "Varem on teadlased rakendanud valguse suhtes topoloogia keerulist matemaatikat, kuid meil Bathi ülikoolis on palju kogemusi optiliste kiudude füüsilisel valmistamisel. ühendame matemaatika oma teadmistega, et luua topoloogiline kiud. Meeskond, kuhu kuuluvad ka doktorant Guido Baardink ja dr Josh Nunn füüsikaosakonnast, otsib nüüd tööstuspartnereid, et oma kontseptsiooni edasi arendada. "Me oleme väga huvitatud, et aidata inimestel luua tugevaid sidevõrke ja oleme valmis selle töö järgmiseks etapiks," ütles dr Souslov. Hr Roberts lisas: "Oleme näidanud, et pooli ümber saab kerida kilomeetreid topoloogilisi kiude. Kujutame ette kvantinterneti, kus teavet edastatakse jõuliselt üle kontinentide topoloogiliste põhimõtete abil. Ta märkis, et sellel uuringul on sidevõrkudest kaugemale ulatuvad tagajärjed. Ta ütles: „Kiudude arendamine pole mitte ainult tehnoloogiline väljakutse, vaid ka põnev teadusvaldkond omaette. "Optilise kiu kavandamise mõistmine on viinud valgusallikateni eredast "superkontiinumist", mis katab kogu nähtava spektri kuni kvantvalgusallikateni, mis toodavad üksikuid footoneid - üksikuid valgusosakesi."Tulevik on kvant
Eeldatakse, et kvantvõrgud mängivad järgmistel aastatel olulist tehnoloogilist rolli. Kvanttehnoloogial on võime salvestada ja töödelda teavet võimsamal viisil kui "klassikalised" arvutid tänapäeval ning saata sõnumeid turvaliselt ülemaailmsetes võrkudes ilma pealtkuulamise võimaluseta. Kuid teavet edastavad valguse kvantseisundid on nende keskkonnast kergesti mõjutatud ja nende kaitsmise viisi leidmine on suur väljakutse. See töö võib olla samm kiudoptilise kvantteabe säilitamise suunas topoloogilise disaini abil.- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62131.php
- 1
- 10
- 7
- 9
- a
- konto
- üle
- lisatud
- aadress
- Vastuvõtmine
- pärast
- vastu
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- juba
- ja
- rakendatud
- valdkondades
- ümber
- vältida
- Selgroog
- muutub
- on
- BEST
- vahel
- Peale
- ehitama
- Ehitus
- kaabel
- Võimsus
- Põhjus
- väljakutse
- võimalus
- kanalid
- Tulema
- tulevad
- KOMMUNIKATSIOON
- Side
- keeruline
- Kompromissitud
- arvutid
- mõiste
- ühendamine
- pidev
- tuum
- võiks
- Võidelda
- looma
- kriitiline
- kristall
- andmed
- andmekeskused
- kuupäev
- osakond
- lähetatud
- juurutab
- Disain
- projekteerimisprotsess
- kavandatud
- Vaatamata
- arendama
- arenenud
- & Tarkvaraarendus
- haigus
- alla
- iga
- kergesti
- serv
- mõju
- insener
- tagama
- Kogu
- keskkond
- keskkonna-
- Samaväärne
- eriti
- Isegi
- Vahetused
- põnev
- oodatav
- kogemus
- teadmised
- väli
- leidmine
- paindlik
- Keskenduma
- avastatud
- Alates
- edasi
- tulevik
- geomeetria
- saama
- klaas
- Globaalne
- ülemaailmsed võrgustikud
- Go
- juuksed
- aitama
- siin
- Kuidas
- Kuidas
- aga
- HTTPS
- ideid
- mõjutatud
- mõjud
- oluline
- in
- hõlmab
- Kaasa arvatud
- eraldi
- tööstus
- tööstuse partnerid
- paratamatult
- mõjutatud
- info
- Internet
- probleem
- IT
- Keen
- Laps
- maastik
- hiljemalt
- viima
- Led
- valgus
- seotud
- otsin
- peamine
- tegema
- Tegemine
- palju
- matemaatiline
- matemaatika
- tähendus
- keskmine
- vastab
- kirjad
- peegel
- Kaasaegne
- modifitseeritud
- rohkem
- käike
- võrk
- võrgustikud
- Uus
- järgmine
- numbrid
- ONE
- optika
- enda
- partnerid
- Inimesed
- täiuslik
- Peter
- faas
- Footonid
- füüsiline
- Füüsiliselt
- Füüsika
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- mängima
- võimas
- Praktiline
- esitada
- põhimõtted
- Probleem
- protsess
- tootma
- kaitsma
- kaitstud
- Tõesta
- avaldatud
- panema
- Kvant
- kvantteave
- Kvant Internet
- kvantvõrgud
- RE
- valmis
- reaalne
- jääma
- jäänused
- teadustöö
- Teadlased
- jõuline
- tugevus
- Roll
- ohutu
- Ütlesin
- skaalautuvia
- teadlased
- kindlalt
- saatmine
- mitu
- näidatud
- sarnane
- ühekordne
- väike
- So
- tahke
- Allikad
- ulatub
- spekter
- Spool
- Ühendriigid
- Samm
- varu
- börsid
- salvestada
- otse
- struktuur
- õpilane
- Uuring
- ümbritsetud
- süsteem
- süsteemid
- võtab
- meeskond
- tehnoloogiline
- Tehnoloogiad
- .
- Maastik
- oma
- asjad
- tuhandeid
- Läbi
- et
- täna
- kokku
- töövahendid
- suunas
- üle
- edastama
- reisib
- tüüpiliselt
- Ülikool
- nähtav
- kuidas
- mis
- WHO
- laialdaselt
- will
- jooksul
- ilma
- Töö
- maailm
- oleks
- Vale
- aastat
- sephyrnet