10 Jan 2023 (Berita Nanowerk) Serat optik adalah tulang punggung jaringan informasi modern kita. Dari komunikasi jarak jauh melalui internet hingga transfer informasi berkecepatan tinggi dalam pusat data dan bursa saham, serat optik tetap penting dalam dunia global kita. Namun, jaringan serat tidak sempurna secara struktural, dan transfer informasi dapat dikompromikan ketika terjadi kesalahan. Untuk mengatasi masalah ini, fisikawan di University of Bath telah mengembangkan serat jenis baru yang dirancang untuk meningkatkan ketahanan jaringan. Kekokohan ini terbukti sangat penting di era jaringan kuantum yang akan datang. Tim telah membuat serat optik (saluran kaca fleksibel yang digunakan untuk mengirimkan informasi) yang dapat melindungi cahaya (media yang digunakan untuk mengirimkan data) menggunakan matematika topologi. Yang terbaik dari semuanya, serat yang dimodifikasi ini mudah diskalakan, artinya struktur setiap serat dapat dipertahankan selama ribuan kilometer. Studi Bath diterbitkan dalam edisi terbaru Kemajuan ilmu pengetahuan("Supermode topologi dalam serat kristal fotonik").
Melindungi cahaya terhadap gangguan
Paling sederhana, serat optik – yang biasanya memiliki diameter 125 µm (mirip dengan sehelai rambut tebal) – terdiri dari inti kaca padat yang dikelilingi oleh kelongsong. Cahaya bergerak melalui inti, di mana ia memantul seolah-olah memantulkan cermin. Namun, jalur yang diambil oleh serat optik saat melintasi lanskap jarang lurus dan tidak terganggu: belokan, putaran, dan belokan adalah hal yang biasa. Distorsi dalam serat dapat menyebabkan penurunan informasi saat bergerak antara pengirim dan penerima. “Tantangannya adalah membangun jaringan yang mempertimbangkan kekokohan,” kata mahasiswa PhD Fisika Nathan Roberts, yang memimpin penelitian tersebut. “Setiap kali Anda membuat kabel serat optik, variasi kecil dalam struktur fisik serat pasti ada. Saat digunakan dalam jaringan, serat juga bisa terpelintir dan bengkok. Salah satu cara untuk mengatasi variasi dan cacat ini adalah dengan memastikan proses desain serat menyertakan fokus nyata pada kekokohan. Di sinilah kami menemukan gagasan tentang topologi berguna.” Untuk merancang serat baru ini, tim Bath menggunakan topologi, yang merupakan studi matematis tentang kuantitas yang tetap tidak berubah meskipun terjadi distorsi terus menerus pada geometri. Prinsip-prinsipnya sudah diterapkan pada banyak bidang penelitian fisika. Dengan menghubungkan fenomena fisik dengan angka yang tidak berubah, efek destruktif dari lingkungan yang tidak teratur dapat dihindari. Serat yang dirancang oleh tim Bath menyebarkan ide topologi dengan memasukkan beberapa inti pemandu cahaya dalam sebuah serat, yang dihubungkan bersama dalam sebuah spiral. Cahaya dapat melompat di antara inti-inti ini tetapi terperangkap di dalam tepi berkat desain topologi. Status tepi ini dilindungi dari gangguan dalam struktur. Fisikawan Bath Dr Anton Souslov, yang ikut menulis studi sebagai pemimpin teori, mengatakan: “Dengan menggunakan serat kami, cahaya kurang dipengaruhi oleh gangguan lingkungan daripada sistem setara yang tidak memiliki desain topologi. “Dengan mengadopsi serat optik dengan desain topologi, peneliti akan memiliki alat untuk mencegah dan mencegah efek penurunan sinyal dengan membangun sistem fotonik yang kuat secara inheren.”Teori bertemu dengan keahlian praktis
Fisikawan Bath Dr Peter Mosley, yang ikut menulis studi sebagai pemimpin eksperimen, mengatakan: “Sebelumnya, para ilmuwan telah menerapkan matematika kompleks topologi pada cahaya, tetapi di sini di University of Bath kami memiliki banyak pengalaman secara fisik membuat serat optik, jadi kami menggabungkan matematika dengan keahlian kami untuk membuat serat topologi.” Tim tersebut, yang juga terdiri dari mahasiswa PhD Guido Baardink dan Dr Josh Nunn dari Departemen Fisika, kini sedang mencari mitra industri untuk mengembangkan konsep mereka lebih lanjut. “Kami sangat ingin membantu orang-orang membangun jaringan komunikasi yang kuat dan kami siap untuk fase selanjutnya dari pekerjaan ini,” kata Dr Souslov. Mr Roberts menambahkan: “Kami telah menunjukkan bahwa Anda dapat membuat serat topologi berkilo-kilometer melilit gulungan. Kami membayangkan internet kuantum di mana informasi akan ditransmisikan dengan kuat melintasi benua menggunakan prinsip topologi.” Dia menunjukkan bahwa penelitian ini memiliki implikasi yang melampaui jaringan komunikasi. Dia berkata: “Pengembangan serat bukan hanya tantangan teknologi, tetapi juga bidang ilmiah yang menarik dalam dirinya sendiri. “Memahami cara merekayasa serat optik telah menghasilkan sumber cahaya dari 'supercontinuum' terang yang menjangkau seluruh spektrum tampak hingga ke sumber cahaya kuantum yang menghasilkan foton individual – partikel cahaya tunggal.”Masa depan adalah kuantum
Jaringan kuantum secara luas diperkirakan akan memainkan peran teknologi penting di tahun-tahun mendatang. Teknologi kuantum memiliki kapasitas untuk menyimpan dan memproses informasi dengan cara yang lebih kuat daripada yang dapat dilakukan komputer 'klasik' saat ini, serta mengirim pesan dengan aman melintasi jaringan global tanpa ada kemungkinan penyadapan. Tetapi keadaan cahaya kuantum yang mentransmisikan informasi mudah dipengaruhi oleh lingkungannya dan menemukan cara untuk melindunginya merupakan tantangan besar. Pekerjaan ini mungkin merupakan langkah untuk mempertahankan informasi kuantum dalam serat optik menggunakan desain topologi.- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62131.php
- 1
- 10
- 7
- 9
- a
- Akun
- di seluruh
- menambahkan
- alamat
- Mengadopsi
- Setelah
- terhadap
- Semua
- sudah
- dan
- terapan
- daerah
- sekitar
- dihindari
- Tulang punggung
- menjadi
- makhluk
- TERBAIK
- antara
- Luar
- membangun
- Bangunan
- kabel
- Kapasitas
- Menyebabkan
- menantang
- kesempatan
- saluran
- bagaimana
- kedatangan
- Komunikasi
- komunikasi
- kompleks
- Dikompromikan
- komputer
- konsep
- Menghubungkan
- kontinu
- Core
- bisa
- Melawan
- membuat
- kritis
- Kristal
- data
- pusat data
- Tanggal
- Departemen
- dikerahkan
- menyebarkan
- Mendesain
- proses desain
- dirancang
- Meskipun
- mengembangkan
- dikembangkan
- Pengembangan
- kekacauan
- turun
- setiap
- mudah
- Tepi
- efek
- insinyur
- memastikan
- Seluruh
- Lingkungan Hidup
- lingkungan
- Setara
- terutama
- Bahkan
- Bursa
- menarik
- diharapkan
- pengalaman
- keahlian
- bidang
- temuan
- fleksibel
- Fokus
- ditemukan
- dari
- lebih lanjut
- masa depan
- geometri
- mendapatkan
- kaca
- Aksi
- jaringan global
- Go
- Rambut
- membantu
- di sini
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- How To
- Namun
- HTTPS
- ide-ide
- dampak
- implikasi
- penting
- in
- termasuk
- Termasuk
- sendiri-sendiri
- industri
- mitra industri
- mau tak mau
- terpengaruh
- informasi
- Internet
- isu
- IT
- Tajam
- Jenis
- pemandangan
- Terbaru
- memimpin
- Dipimpin
- cahaya
- terkait
- mencari
- utama
- membuat
- Membuat
- banyak
- matematis
- matematika
- makna
- medium
- Memenuhi
- pesan
- cermin
- modern
- dimodifikasi
- lebih
- bergerak
- jaringan
- jaringan
- New
- berikutnya
- nomor
- ONE
- optik
- sendiri
- rekan
- Konsultan Ahli
- sempurna
- Petrus
- tahap
- foton
- fisik
- Secara fisik
- Fisika
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Bermain
- kuat
- Praktis
- menyajikan
- prinsip-prinsip
- Masalah
- proses
- menghasilkan
- melindungi
- terlindung
- Rasakan itu
- diterbitkan
- menempatkan
- Kuantum
- informasi kuantum
- Internet kuantum
- jaringan kuantum
- RE
- siap
- nyata
- tinggal
- sisa
- penelitian
- peneliti
- kuat
- kesegaran
- Peran
- aman
- Tersebut
- terukur
- ilmuwan
- aman
- mengirim
- beberapa
- ditunjukkan
- mirip
- tunggal
- kecil
- So
- padat
- sumber
- rentang
- Spektrum
- Kumparan
- Negara
- Langkah
- saham
- Bursa saham
- menyimpan
- lurus
- struktur
- mahasiswa
- Belajar
- terkepung
- sistem
- sistem
- Dibutuhkan
- tim
- teknologi
- Teknologi
- Grafik
- Pemandangan
- mereka
- hal
- ribuan
- Melalui
- untuk
- hari ini
- bersama
- alat
- terhadap
- transfer
- mengirimkan
- perjalanan
- khas
- universitas
- terlihat
- cara
- yang
- SIAPA
- sangat
- akan
- dalam
- tanpa
- Kerja
- dunia
- akan
- Salah
- tahun
- zephyrnet.dll