10. január 2023. (Nanowerk News) Az optikai szálak jelentik modern információs hálózataink gerincét. A nagy hatótávolságú internetes kommunikációtól az adatközpontokon és tőzsdéken belüli nagy sebességű információtovábbításig az optikai szál továbbra is kritikus fontosságú globalizált világunkban. Az üvegszálas hálózatok azonban szerkezetileg nem tökéletesek, és az információátvitel veszélybe kerülhet, ha a dolgok rosszul mennek. Ennek a problémának a megoldására a Bathi Egyetem fizikusai egy új típusú szálat fejlesztettek ki, amelyet a hálózatok robusztusságának növelésére terveztek. Ez a robusztusság különösen fontosnak bizonyulhat a kvantumhálózatok következő korszakában. A csapat olyan optikai szálakat (rugalmas üvegcsatornákat, amelyeken keresztül az információkat továbbítja) gyártott, amelyek a topológia matematikájával megvédhetik a fényt (az adatátviteli közeget). A legjobb az egészben, hogy ezek a módosított szálak könnyen méretezhetők, vagyis az egyes szálak szerkezete több ezer kilométeren keresztül megőrizhető. A Bath-tanulmányt a legújabb számban tették közzé Tudomány előlegek(„Topológiai szupermódok fotonikus kristályszálban”).
Fényvédelem a zavaroktól
A legegyszerűbb esetben az optikai szál – amelynek átmérője jellemzően 125 µm (hasonlóan egy vastag hajszálhoz) – egy tömör üvegmagból áll, amelyet burkolat vesz körül. A fény áthalad a magon, ahol visszaverődik, mintha tükörről verődik vissza. A tájon keresztező optikai szálak útja azonban ritkán egyenes és zavartalan: a kanyarok, hurkok és kanyarok a szokásosak. A szálban lévő torzulások az információ romlását okozhatják, miközben az adó és a vevő között mozog. "A kihívás egy olyan hálózat kiépítése volt, amely figyelembe veszi a robusztusságot" - mondta Nathan Roberts, a fizika PhD hallgatója, a kutatás vezetője. „Amikor száloptikai kábelt gyártunk, elkerülhetetlenül jelen vannak kis eltérések a szál fizikai szerkezetében. Hálózatban történő telepítéskor a szál megcsavarodhat és meggörbülhet. Az ilyen eltérések és hibák ellensúlyozásának egyik módja annak biztosítása, hogy a száltervezési folyamat valóban a robusztusságra összpontosítson. Itt találtuk hasznosnak a topológia ötleteit.” Ennek az új szálnak a megtervezéséhez a Bath csapata topológiát használt, amely a geometria folyamatos torzulása ellenére változatlan mennyiségek matematikai vizsgálata. Elveit már a fizika kutatásának számos területén alkalmazzák. A fizikai jelenségek változatlan számokhoz kapcsolásával elkerülhetők a rendezetlen környezet romboló hatásai. A Bath csapata által tervezett szál topológiai ötleteket alkalmaz azáltal, hogy több fényvezető magot tartalmaz egy szálban, amelyek spirálban vannak összekapcsolva. A fény ugrálhat e magok között, de a topológiai kialakításnak köszönhetően a peremen belülre kerül. Ezek az élállapotok védve vannak a szerkezet rendezetlenségétől. Dr. Anton Souslov, a Bath fizikusa, aki a tanulmány társszerzője volt, mint elméleti vezető, azt mondta: „A mi szálainkat használva a fényt kevésbé befolyásolják a környezeti zavarok, mint egy ekvivalens, topológiai tervezés nélküli rendszerben. „A topológiai tervezésű optikai szálak alkalmazása révén a kutatók rendelkezni fognak azokkal az eszközökkel, amelyekkel megelőzhetik és megelőzhetik a jellerontó hatásokat az eredendően robusztus fotonikus rendszerek kiépítésével.”Az elmélet találkozik a gyakorlati szakértelemmel
Dr. Peter Mosley, Bath fizikusa, a tanulmány társszerzője kísérleti vezetőként elmondta: „Korábban a tudósok alkalmazták a topológia összetett matematikáját a fényre, de itt, a Bathi Egyetemen rengeteg tapasztalatunk van az optikai szálak fizikai előállításában, így a matematikát a szakértelmünkkel kombináljuk, hogy topológiai szálat hozzunk létre.” A csapat, amelyben Guido Baardink doktorandusz és Dr. Josh Nunn is helyet kapott a Fizikai Tanszékről, most iparági partnereket keres koncepciójuk továbbfejlesztéséhez. „Nagyon szívesen segítünk az embereknek robusztus kommunikációs hálózatok kiépítésében, és készen állunk a munka következő szakaszára” – mondta Dr. Souslov. Roberts hozzátette: „Megmutattuk, hogy több kilométernyi topológiai szálat is lehet tekercselni egy orsó köré. Olyan kvantuminternetet képzelünk el, ahol az információkat topológiai elvek alapján robusztusan továbbítják a kontinenseken keresztül.” Rámutatott, hogy ennek a kutatásnak a kommunikációs hálózatokon túlmutató következményei is vannak. Azt mondta: „Az üvegszálas fejlesztés nemcsak technológiai kihívás, hanem önmagában is izgalmas tudományos terület. „Az optikai szál tervezésének megértése a fényes „szuperkontinuum” fényforrásaihoz vezetett, amelyek a teljes látható spektrumot lefedik, egészen a kvantumfényforrásokig, amelyek egyedi fotonokat – egyedi fényrészecskéket – állítanak elő.A jövő kvantum
A kvantumhálózatok várhatóan fontos technológiai szerepet fognak betölteni az elkövetkező években. A kvantumtechnológiák sokkal hatékonyabban képesek tárolni és feldolgozni az információkat, mint a „klasszikus” számítógépek manapság, és biztonságosan küldhetnek üzeneteket a globális hálózatokon keresztül, a lehallgatás esélye nélkül. Ám az információt továbbító fény kvantumállapotait könnyen befolyásolja környezetük, és nagy kihívást jelent megtalálni a módját, hogyan védjék meg őket. Ez a munka egy lépés lehet a kvantuminformációk fenntartása felé a száloptikában topológiai tervezés segítségével.- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62131.php
- 1
- 10
- 7
- 9
- a
- Fiók
- át
- hozzáadott
- cím
- Elfogadása
- Után
- ellen
- Minden termék
- már
- és a
- alkalmazott
- területek
- körül
- kerülendő
- Hátgerinc
- válik
- hogy
- BEST
- között
- Túl
- épít
- Épület
- kábel
- Kapacitás
- Okoz
- kihívás
- esély
- csatornák
- hogyan
- érkező
- közlés
- távközlés
- bonyolult
- Veszélyeztetett
- számítógépek
- koncepció
- Csatlakozó
- folyamatos
- Mag
- tudott
- Számláló
- teremt
- kritikai
- Kristály
- dátum
- adatközpontok
- találka
- osztály
- telepített
- bevet
- Design
- tervezési folyamat
- tervezett
- Ellenére
- Fejleszt
- fejlett
- Fejlesztés
- rendellenesség
- le-
- minden
- könnyen
- él
- hatások
- mérnök
- biztosítására
- Egész
- Környezet
- környezeti
- Egyenértékű
- különösen
- Még
- Feltételek
- izgalmas
- várható
- tapasztalat
- szakvélemény
- mező
- megtalálása
- rugalmas
- Összpontosít
- talált
- ból ből
- további
- jövő
- geometria
- kap
- üveg
- Globális
- globális hálózatok
- Go
- Haj
- segít
- itt
- Hogyan
- How To
- azonban
- HTTPS
- ötletek
- befolyásolta
- következményei
- fontos
- in
- magában foglalja a
- Beleértve
- egyéni
- ipar
- ipari partnerek
- elkerülhetetlenül
- befolyásolható
- információ
- Internet
- kérdés
- IT
- Lelkes
- Kedves
- táj
- legutolsó
- vezet
- Led
- fény
- összekapcsolt
- keres
- fontos
- csinál
- Gyártás
- sok
- matematikai
- matematika
- jelenti
- közepes
- Megfelel
- üzenetek
- tükör
- modern
- módosított
- több
- mozog
- hálózat
- hálózatok
- Új
- következő
- számok
- ONE
- optika
- saját
- partnerek
- Emberek (People)
- tökéletes
- kimerül
- fázis
- Fotonok
- fizikai
- fizikailag
- Fizika
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- játszani
- erős
- Gyakorlati
- be
- elvek
- Probléma
- folyamat
- gyárt
- védelme
- védett
- Bizonyít
- közzétett
- tesz
- Kvantum
- kvantuminformáció
- Kvantum Internet
- kvantumhálózatok
- RE
- kész
- igazi
- marad
- maradványok
- kutatás
- kutatók
- erős
- robusztusság
- Szerep
- biztonságos
- Mondott
- skálázható
- tudósok
- biztosan
- elküldés
- számos
- mutatott
- hasonló
- egyetlen
- kicsi
- So
- szilárd
- Források
- ível
- Spektrum
- Cséve
- Államok
- Lépés
- készlet
- tőzsdék
- tárolni
- egyenes
- struktúra
- diák
- Tanulmány
- körülvett
- rendszer
- Systems
- tart
- csapat
- technikai
- Technologies
- A
- A táj
- azok
- dolgok
- ezer
- Keresztül
- nak nek
- Ma
- együtt
- szerszámok
- felé
- átruházás
- továbbít
- utazik
- jellemzően
- egyetemi
- látható
- módon
- ami
- WHO
- széles körben
- lesz
- belül
- nélkül
- Munka
- világ
- lenne
- Rossz
- év
- zephyrnet