10 ژانویه 2023 (اخبار نانوورک) فیبرهای نوری ستون فقرات شبکه های اطلاعاتی مدرن ما هستند. از ارتباطات دوربرد از طریق اینترنت گرفته تا انتقال اطلاعات با سرعت بالا در مراکز داده و بورس اوراق بهادار، فیبر نوری در دنیای جهانی شده ما حیاتی است. با این حال، شبکههای فیبر از نظر ساختاری بینقص نیستند و در صورت بروز مشکل، انتقال اطلاعات به خطر میافتد. برای رفع این مشکل، فیزیکدانان دانشگاه باث نوع جدیدی از فیبر طراحی کرده اند که برای افزایش استحکام شبکه ها طراحی شده است. این استحکام می تواند به ویژه در عصر آینده شبکه های کوانتومی مهم باشد. این تیم فیبرهای نوری (کانال های شیشه ای انعطاف پذیری که اطلاعات از طریق آنها ارسال می شود) ساخته اند که می توانند با استفاده از ریاضیات توپولوژی از نور (وسیله ای که داده ها از طریق آن منتقل می شود) محافظت کنند. بهتر از همه، این فیبرهای اصلاح شده به راحتی مقیاس پذیر هستند، به این معنی که ساختار هر فیبر را می توان در طول هزاران کیلومتر حفظ کرد. مطالعه Bath در آخرین شماره منتشر شده است با پیشرفتهای علمی(ابرحالت های توپولوژیکی در فیبر بلور فوتونیکی).
محافظت از نور در برابر اختلال
در سادهترین حالت، فیبر نوری - که معمولاً دارای قطر 125 میکرومتر (مشابه تارهای ضخیم مو) است - شامل هستهای از شیشه جامد است که با روکشی احاطه شده است. نور از میان هسته عبور می کند، جایی که گویی از آینه منعکس می شود. با این حال، مسیری که فیبر نوری هنگام عبور از چشم انداز طی می کند، به ندرت مستقیم و بدون مزاحمت است: چرخش ها، حلقه ها و خم ها معمول هستند. اعوجاج در فیبر می تواند باعث کاهش اطلاعات در هنگام حرکت بین فرستنده و گیرنده شود. ناتان رابرتز، دانشجوی دکترای فیزیک، که این تحقیق را رهبری می کرد، گفت: «چالش ایجاد شبکه ای بود که استحکام را در نظر بگیرد. زمانی که یک کابل فیبر نوری می سازید، تغییرات جزئی در ساختار فیزیکی فیبر به طور اجتناب ناپذیری وجود دارد. هنگامی که فیبر در یک شبکه مستقر می شود، می تواند پیچ خورده و خم شود. یکی از راه های مقابله با این تغییرات و نقص ها این است که اطمینان حاصل شود که فرآیند طراحی الیاف شامل تمرکز واقعی بر روی استحکام است. اینجاست که ما ایده های توپولوژی را مفید یافتیم." برای طراحی این فیبر جدید، تیم Bath از توپولوژی استفاده کرد، که مطالعه ریاضی کمیت هایی است که علیرغم اعوجاج های مداوم در هندسه بدون تغییر باقی می مانند. اصول آن در حال حاضر در بسیاری از زمینه های تحقیقات فیزیک اعمال می شود. با اتصال پدیده های فیزیکی به اعداد بدون تغییر، می توان از اثرات مخرب یک محیط بی نظم جلوگیری کرد. فیبر طراحی شده توسط تیم Bath، ایده های توپولوژیکی را با گنجاندن چندین هسته هدایت کننده نور در یک فیبر، که به صورت مارپیچی به هم متصل شده اند، به کار می گیرد. نور می تواند بین این هسته ها بپرد اما به لطف طراحی توپولوژیکی در لبه محبوس می شود. این حالت های لبه در برابر بی نظمی در ساختار محافظت می شوند. دکتر آنتون سوسلوف، فیزیکدان حمام، که این مطالعه را به عنوان رهبری تئوری نویسندگی کرده است، گفت: «با استفاده از فیبر ما، نور کمتر تحت تأثیر اختلالات محیطی قرار می گیرد تا در سیستمی معادل فاقد طراحی توپولوژیکی. با استفاده از فیبرهای نوری با طراحی توپولوژیکی، محققان ابزارهایی برای جلوگیری و جلوگیری از اثرات تخریب سیگنال با ساختن سیستمهای فوتونیک ذاتاً قوی خواهند داشت.تئوری با تخصص عملی ملاقات می کند
دکتر پیتر موزلی، فیزیکدان حمام، که این مطالعه را به عنوان سرنخ آزمایشی نویسندگی کرده است، گفت: «پیش از این، دانشمندان ریاضیات پیچیده توپولوژی را برای نور به کار می بردند، اما در اینجا در دانشگاه باث، ما تجربیات زیادی در ساخت فیبرهای نوری داریم. ما ریاضیات را با تخصص خود در کنار هم قرار دادیم تا فیبر توپولوژیکی ایجاد کنیم. این تیم که شامل دانشجوی دکترا، گیدو بااردینک و دکتر جاش نون از دپارتمان فیزیک نیز می شود، اکنون به دنبال شرکای صنعتی برای توسعه بیشتر مفهوم خود هستند. دکتر سوسلوف گفت: "ما واقعاً مشتاق هستیم که به مردم کمک کنیم تا شبکه های ارتباطی قوی بسازند و برای مرحله بعدی این کار آماده هستیم." آقای رابرتز افزود: «ما نشان دادهایم که میتوانید کیلومترها فیبر توپولوژیکی را به دور یک قرقره بچرخانید. ما یک اینترنت کوانتومی را تصور می کنیم که در آن اطلاعات با استفاده از اصول توپولوژیکی به طور قوی در سراسر قاره ها منتقل می شود. وی خاطرنشان کرد: این تحقیق دارای مفاهیمی است که فراتر از شبکه های ارتباطی است. او گفت: «توسعه فیبر نه تنها یک چالش تکنولوژیکی است، بلکه به خودی خود یک زمینه علمی هیجان انگیز است. درک چگونگی مهندسی فیبر نوری به منابع نوری از «ابر پیوستار» درخشان منجر شده است که کل طیف مرئی را تا منابع نور کوانتومی که فوتونهای منفرد تولید میکنند - ذرات منفرد نور را در بر میگیرد.آینده کوانتومی است
انتظار می رود شبکه های کوانتومی در سال های آینده نقش مهمی در فناوری ایفا کنند. فناوریهای کوانتومی ظرفیت ذخیره و پردازش اطلاعات را به روشهای قویتر از رایانههای کلاسیک امروزی و همچنین ارسال پیامها به طور ایمن در سراسر شبکههای جهانی بدون هیچ گونه شانسی برای استراق سمع دارند. اما حالتهای کوانتومی نور که اطلاعات را منتقل میکنند به راحتی تحت تأثیر محیط قرار میگیرند و یافتن راهی برای محافظت از آنها یک چالش بزرگ است. این کار ممکن است گامی در جهت حفظ اطلاعات کوانتومی در فیبر نوری با استفاده از طراحی توپولوژیکی باشد.- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62131.php
- 1
- 10
- 7
- 9
- a
- حساب
- در میان
- اضافه
- نشانی
- تصویب
- پس از
- در برابر
- معرفی
- قبلا
- و
- اعمال می شود
- مناطق
- دور و بر
- اجتناب کنید
- ستون فقرات
- شود
- بودن
- بهترین
- میان
- خارج از
- ساختن
- بنا
- کابل
- ظرفیت
- علت
- به چالش
- شانس
- کانال
- بیا
- آینده
- ارتباط
- ارتباطات
- پیچیده
- در معرض خطر
- کامپیوتر
- مفهوم
- اتصال
- مداوم
- هسته
- میتوانست
- مقابله با
- ایجاد
- بحرانی
- کریستال
- داده ها
- مراکز داده
- تاریخ
- بخش
- مستقر
- مستقر می کند
- طرح
- روند طراحی
- طراحی
- با وجود
- توسعه
- توسعه
- پروژه
- اختلال
- پایین
- هر
- به آسانی
- لبه
- اثرات
- مهندس
- اطمینان حاصل شود
- تمام
- محیط
- محیطی
- معادل
- به خصوص
- حتی
- مبادلات
- مهیج
- انتظار می رود
- تجربه
- تخصص
- رشته
- پیدا کردن
- قابل انعطاف
- تمرکز
- یافت
- از جانب
- بیشتر
- آینده
- هندسه
- دریافت کنید
- شیشه
- جهانی
- شبکه های جهانی
- Go
- مو
- کمک
- اینجا کلیک نمایید
- چگونه
- چگونه
- اما
- HTTPS
- ایده ها
- نهفته
- پیامدهای
- مهم
- in
- شامل
- از جمله
- فرد
- صنعت
- شرکای صنعتی
- به ناچار
- تحت تاثیر قرار گرفت
- اطلاعات
- اینترنت
- موضوع
- IT
- مشتاق
- نوع
- چشم انداز
- آخرین
- رهبری
- رهبری
- سبک
- مرتبط
- به دنبال
- عمده
- ساخت
- ساخت
- بسیاری
- ریاضی
- ریاضیات
- معنی
- متوسط
- ملاقات
- پیام
- آینه
- مدرن
- اصلاح شده
- بیش
- حرکت می کند
- شبکه
- شبکه
- جدید
- بعد
- تعداد
- ONE
- اپتیک
- خود
- شرکای
- مردم
- کامل
- از پا افتادن
- فاز
- فوتون ها
- فیزیکی
- از نظر جسمی
- فیزیک
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- بازی
- قوی
- عملی
- در حال حاضر
- از اصول
- مشکل
- روند
- تولید کردن
- محافظت از
- محفوظ
- ثابت كردن
- منتشر شده
- قرار دادن
- کوانتومی
- اطلاعات کوانتومی
- اینترنت کوانتومی
- شبکه های کوانتومی
- RE
- اماده
- واقعی
- ماندن
- بقایای
- تحقیق
- محققان
- تنومند
- نیرومندی
- نقش
- امن
- سعید
- مقیاس پذیر
- دانشمندان
- ایمن
- در حال ارسال
- چند
- نشان داده شده
- مشابه
- تنها
- کوچک
- So
- جامد
- منابع
- دهانه ها
- طیف
- قرقره
- ایالات
- گام
- موجودی
- بورس سهام
- opbevare
- راست
- ساختار
- دانشجو
- مهاجرت تحصیلی
- احاطه شده
- سیستم
- سیستم های
- طول می کشد
- تیم
- فنی
- فن آوری
- La
- منظره
- شان
- اشیاء
- هزاران نفر
- از طریق
- به
- امروز
- با هم
- ابزار
- طرف
- انتقال
- انتقال
- سفر
- به طور معمول
- دانشگاه
- قابل رویت
- راه
- که
- WHO
- به طور گسترده ای
- اراده
- در داخل
- بدون
- مهاجرت کاری
- جهان
- خواهد بود
- اشتباه
- سال
- زفیرنت