10 ม.ค. 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) ใยแก้วนำแสงเป็นแกนหลักของเครือข่ายข้อมูลสมัยใหม่ของเรา ตั้งแต่การสื่อสารระยะไกลผ่านอินเทอร์เน็ตไปจนถึงการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงภายในศูนย์ข้อมูลและตลาดหลักทรัพย์ ใยแก้วนำแสงยังคงมีความสำคัญในโลกยุคโลกาภิวัตน์ของเรา อย่างไรก็ตาม เครือข่ายไฟเบอร์ไม่ได้สมบูรณ์แบบในเชิงโครงสร้าง และการถ่ายโอนข้อมูลอาจถูกบุกรุกเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยบาธได้พัฒนาเส้นใยชนิดใหม่ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มความทนทานของเครือข่าย ความแข็งแกร่งนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในยุคของเครือข่ายควอนตัมที่กำลังจะมาถึง ทีมงานได้สร้างเส้นใยแก้วนำแสง (ช่องกระจกที่ยืดหยุ่นซึ่งใช้ในการส่งข้อมูล) ที่สามารถป้องกันแสง (สื่อที่ส่งผ่านข้อมูล) โดยใช้คณิตศาสตร์ของโทโพโลยี เหนือสิ่งอื่นใด เส้นใยดัดแปลงเหล่านี้ปรับขนาดได้ง่าย ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างของเส้นใยแต่ละเส้นสามารถรักษาไว้ได้ในระยะทางหลายพันกิโลเมตร การศึกษาของ Bath ตีพิมพ์ในฉบับล่าสุดของ วิทยาศาสตร์ก้าวหน้า(“โทโพโลยีซูเปอร์โมดีในเส้นใยโทโพโลยีคริสตัล”).
ปกป้องแสงจากความผิดปกติ
ใยแก้วนำแสงที่เรียบง่ายที่สุด – ซึ่งโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 µm (คล้ายกับเส้นผมเส้นหนา) – ประกอบด้วยแกนของแก้วทึบที่ล้อมรอบด้วยวัสดุหุ้ม แสงเดินทางผ่านแกนกลางซึ่งสะท้อนไปมาราวกับว่าสะท้อนจากกระจก อย่างไรก็ตาม ทางเดินที่ถ่ายโดยใยแก้วนำแสงเมื่อตัดผ่านภูมิประเทศนั้นไม่ค่อยจะเป็นเส้นตรงและไม่ถูกรบกวน การเลี้ยว การวน และการโค้งถือเป็นบรรทัดฐาน การบิดเบือนในไฟเบอร์อาจทำให้ข้อมูลลดลงเมื่อมันเคลื่อนที่ระหว่างผู้ส่งและผู้รับ “ความท้าทายคือการสร้างเครือข่ายที่คำนึงถึงความแข็งแกร่ง” Nathan Roberts นักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยกล่าว “เมื่อใดก็ตามที่คุณประดิษฐ์สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก โครงสร้างทางกายภาพของไฟเบอร์จะมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย เมื่อใช้งานในเครือข่าย ไฟเบอร์ยังสามารถบิดและงอได้ วิธีหนึ่งในการต่อต้านความผันแปรและข้อบกพร่องเหล่านี้คือการทำให้แน่ใจว่ากระบวนการออกแบบไฟเบอร์นั้นให้ความสำคัญกับความทนทานอย่างแท้จริง นี่คือจุดที่เราพบว่าแนวคิดของโทโพโลยีมีประโยชน์” ในการออกแบบเส้นใยใหม่นี้ ทีมงานของ Bath ใช้โทโพโลยี ซึ่งเป็นการศึกษาทางคณิตศาสตร์ของปริมาณที่ไม่เปลี่ยนแปลง แม้ว่ารูปทรงเรขาคณิตจะบิดเบี้ยวอย่างต่อเนื่อง หลักการของมันถูกนำไปใช้กับการวิจัยทางฟิสิกส์หลายด้านแล้ว ด้วยการเชื่อมโยงปรากฏการณ์ทางกายภาพเข้ากับจำนวนที่ไม่เปลี่ยนแปลง จึงสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ทำลายล้างของสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นระเบียบได้ เส้นใยที่ออกแบบโดยทีมงานของ Bath ใช้แนวคิดเกี่ยวกับโทโพโลยีโดยการรวมแกนนำแสงหลายแกนไว้ในเส้นใยที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันเป็นเกลียว แสงสามารถกระโดดไปมาระหว่างแกนเหล่านี้แต่จะติดอยู่ภายในขอบเนื่องจากการออกแบบโทโพโลยี สถานะขอบเหล่านี้ได้รับการปกป้องจากความผิดปกติในโครงสร้าง ดร. แอนตัน ซูสลอฟ นักฟิสิกส์ของบาธ ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยในฐานะหัวหน้าทฤษฎีกล่าวว่า "การใช้เส้นใยของเรา แสงได้รับอิทธิพลจากความผิดปกติของสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าที่จะอยู่ในระบบที่เท่าเทียมกันซึ่งขาดการออกแบบโทโพโลยี "โดยการนำเส้นใยแก้วนำแสงที่มีการออกแบบเชิงทอพอโลยีมาใช้ นักวิจัยจะมีเครื่องมือในการจับจองและป้องกันผลกระทบจากการเสื่อมสภาพของสัญญาณโดยการสร้างระบบโฟโตนิกที่แข็งแกร่งโดยเนื้อแท้"ทฤษฎีตรงกับความเชี่ยวชาญในการปฏิบัติ
ดร. ปีเตอร์ มอสลีย์ นักฟิสิกส์ของบาธ ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยในฐานะผู้นำการทดลองกล่าวว่า "ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้คณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนของทอพอโลยีกับแสง แต่ที่นี่ที่มหาวิทยาลัยบาธ เรามีประสบการณ์มากมายในการสร้างใยแก้วนำแสง ดังนั้น เรานำคณิตศาสตร์มารวมกับความเชี่ยวชาญของเราเพื่อสร้างทอพอโลยีไฟเบอร์” ทีมงานซึ่งรวมถึงนักศึกษาปริญญาเอก Guido Baardink และ Dr Josh Nunn จากภาควิชาฟิสิกส์ กำลังมองหาพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาแนวคิดของพวกเขาต่อไป “เรากระตือรือร้นอย่างยิ่งที่จะช่วยผู้คนสร้างเครือข่ายการสื่อสารที่แข็งแกร่ง และเราพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไปของงานนี้” ดร. ซูสลอฟกล่าว Mr Roberts กล่าวเพิ่มเติมว่า: "เราได้แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถทำให้เส้นใยโทโพโลยีหลายกิโลเมตรพันรอบแกนหมุนได้ เราจินตนาการถึงอินเทอร์เน็ตควอนตัมซึ่งข้อมูลจะถูกส่งข้ามทวีปอย่างรวดเร็วโดยใช้หลักการทอพอโลยี” เขาชี้ให้เห็นว่าการวิจัยนี้มีนัยที่นอกเหนือไปจากเครือข่ายการสื่อสาร เขากล่าวว่า: "การพัฒนาเส้นใยไม่ได้เป็นเพียงความท้าทายทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นในตัวของมันเองด้วย “การทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีวิศวกรรมใยแก้วนำแสงได้นำไปสู่แหล่งกำเนิดแสงจาก 'ความต่อเนื่องยิ่งยวด' ที่สว่างซึ่งครอบคลุมสเปกตรัมที่มองเห็นทั้งหมดจนถึงแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมที่ผลิตโฟตอนแต่ละอนุภาค ซึ่งเป็นอนุภาคแสงเดี่ยว”อนาคตคือควอนตัม
เครือข่ายควอนตัมได้รับการคาดหมายอย่างกว้างขวางว่าจะมีบทบาทสำคัญทางเทคโนโลยีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เทคโนโลยีควอนตัมมีความสามารถในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลด้วยวิธีการที่ทรงพลังมากกว่าที่คอมพิวเตอร์ 'แบบคลาสสิก' สามารถทำได้ในปัจจุบัน เช่นเดียวกับการส่งข้อความอย่างปลอดภัยผ่านเครือข่ายทั่วโลกโดยไม่มีโอกาสถูกดักฟัง แต่สถานะควอนตัมของแสงที่ส่งข้อมูลจะได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมได้ง่าย และการหาทางปกป้องแสงนั้นเป็นความท้าทายที่สำคัญ งานนี้อาจเป็นขั้นตอนหนึ่งในการรักษาข้อมูลควอนตัมในไฟเบอร์ออปติกโดยใช้การออกแบบทอพอโลยี- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62131.php
- 1
- 10
- 7
- 9
- a
- ลงชื่อเข้าใช้
- ข้าม
- ที่เพิ่ม
- ที่อยู่
- การนำ
- หลังจาก
- กับ
- ทั้งหมด
- แล้ว
- และ
- ประยุกต์
- พื้นที่
- รอบ
- หลีกเลี่ยง
- กระดูกสันหลัง
- จะกลายเป็น
- กำลัง
- ที่ดีที่สุด
- ระหว่าง
- เกิน
- สร้าง
- การก่อสร้าง
- สายเคเบิล
- ความจุ
- ก่อให้เกิด
- ท้าทาย
- โอกาส
- ช่อง
- อย่างไร
- มา
- การสื่อสาร
- คมนาคม
- ซับซ้อน
- ที่ถูกบุกรุก
- คอมพิวเตอร์
- แนวคิด
- การเชื่อมต่อ
- ต่อเนื่องกัน
- แกน
- ได้
- ตอบโต้
- สร้าง
- วิกฤติ
- คริสตัล
- ข้อมูล
- ศูนย์ข้อมูล
- วันที่
- แผนก
- นำไปใช้
- Deploys
- ออกแบบ
- กระบวนการออกแบบ
- ได้รับการออกแบบ
- แม้จะมี
- พัฒนา
- พัฒนา
- พัฒนาการ
- ความไม่เป็นระเบียบ
- ลง
- แต่ละ
- อย่างง่ายดาย
- ขอบ
- ผลกระทบ
- วิศวกร
- ทำให้มั่นใจ
- ทั้งหมด
- สิ่งแวดล้อม
- สิ่งแวดล้อม
- เท่ากัน
- โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
- แม้
- แลกเปลี่ยน
- น่าตื่นเต้น
- ที่คาดหวัง
- ประสบการณ์
- ความชำนาญ
- สนาม
- หา
- มีความยืดหยุ่น
- โฟกัส
- พบ
- ราคาเริ่มต้นที่
- ต่อไป
- อนาคต
- เรขาคณิต
- ได้รับ
- กระจก
- เหตุการณ์ที่
- เครือข่ายทั่วโลก
- Go
- ผม
- ช่วย
- โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- ทำอย่างไร
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- ความคิด
- ที่กระทบ
- ผลกระทบ
- สำคัญ
- in
- รวมถึง
- รวมทั้ง
- เป็นรายบุคคล
- อุตสาหกรรม
- พันธมิตรในอุตสาหกรรม
- ย่อม
- อิทธิพล
- ข้อมูล
- อินเทอร์เน็ต
- ปัญหา
- IT
- กระตือรือร้น
- ชนิด
- ภูมิประเทศ
- ล่าสุด
- นำ
- นำ
- เบา
- ที่เชื่อมโยง
- ที่ต้องการหา
- สำคัญ
- ทำ
- การทำ
- หลาย
- คณิตศาสตร์
- คณิตศาสตร์
- ความหมาย
- กลาง
- มีคุณสมบัติตรงตาม
- ข้อความ
- กระจก
- ทันสมัย
- การแก้ไข
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- ย้าย
- เครือข่าย
- เครือข่าย
- ใหม่
- ถัดไป
- ตัวเลข
- ONE
- เลนส์
- ของตนเอง
- พาร์ทเนอร์
- คน
- สมบูรณ์
- พีเตอร์
- ระยะ
- โฟตอน
- กายภาพ
- ทางร่างกาย
- ฟิสิกส์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- เล่น
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ประยุกต์
- นำเสนอ
- หลักการ
- ปัญหา
- กระบวนการ
- ก่อ
- ป้องกัน
- การป้องกัน
- พิสูจน์
- การตีพิมพ์
- ใส่
- ควอนตัม
- ข้อมูลควอนตัม
- ควอนตัมอินเทอร์เน็ต
- เครือข่ายควอนตัม
- RE
- พร้อม
- จริง
- ยังคง
- ซากศพ
- การวิจัย
- นักวิจัย
- แข็งแรง
- ความแข็งแรง
- บทบาท
- ปลอดภัย
- กล่าวว่า
- ที่ปรับขนาดได้
- นักวิทยาศาสตร์
- อย่างปลอดภัย
- การส่ง
- หลาย
- แสดง
- คล้ายคลึงกัน
- เดียว
- เล็ก
- So
- ของแข็ง
- แหล่งที่มา
- ครอบคลุม
- สเปกตรัม
- ระวิง
- สหรัฐอเมริกา
- ขั้นตอน
- สต็อก
- แลกเปลี่ยนหุ้น
- จัดเก็บ
- ตรง
- โครงสร้าง
- นักเรียน
- ศึกษา
- ล้อมรอบ
- ระบบ
- ระบบ
- ใช้เวลา
- ทีม
- เทคโนโลยี
- เทคโนโลยี
- พื้นที่
- ภูมิทัศน์
- ของพวกเขา
- สิ่ง
- พัน
- ตลอด
- ไปยัง
- ในวันนี้
- ร่วมกัน
- เครื่องมือ
- ไปทาง
- โอน
- ส่งผ่าน
- เดินทาง
- เป็นปกติ
- มหาวิทยาลัย
- มองเห็นได้
- วิธี
- ที่
- WHO
- อย่างกว้างขวาง
- จะ
- ภายใน
- ไม่มี
- งาน
- โลก
- จะ
- ผิด
- ปี
- ลมทะเล