Die Physik steckt voller Überraschungen und dieses Mal beschert sie uns etwas ganz Besonderes: mikroskopisch kleine Hurrikane aus Licht. im Herzen vonAalto-Universitäthat ein Forscherteam einen Weg gefunden, diese winzigen leuchtenden Wirbel zu erzeugen und so die Datenübertragung zu revolutionieren. Es scheint, als hätten sie einen Weg gefunden, Informationen viel effizienter zu verpacken und über Glasfaserkabel zu übertragen eine viel größere Datenmenge als heute. Eine Entdeckung, die die Welt der Telekommunikation radikal verändern könnte.
Der Tanz der Nanopartikel
In ihrer innovativen Studie hat das Team unter der Leitung von Päivi Törmä er hat etwas unglaublich Kleines manipuliert: 100.000 Metall-Nanopartikel, jedes etwa so groß wie ein Hundertstel eines menschlichen Haares. Aber es ist nicht so sehr ihre Anzahl, die den Unterschied macht: Es ist die Art und Weise, wie sie diese Partikel positioniert haben.
Genauer gesagt stellte das Forscherteam fest, dass der Schlüssel nicht in der Suche nach den Punkten maximaler Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld lag, sondern ganz im Gegenteil. Sie führten die Partikel in die „toten Stellen“ ein, wo das elektrische Feld praktisch inaktiv ist.
Wir haben Partikel in die toten Stellen eingebracht, was alles andere ausgeschaltet hat und es uns ermöglicht hat, das Feld mit den interessantesten Eigenschaften für die Anwendungen auszuwählen.
Jani Taskinen.
Die Natur von „Lichtwirbeln“ bei der Datenübertragung
Ein Lichtwirbel ähnelt einem Miniatur-Hurrikan: Er hat ein ruhiges, dunkles Zentrum, das von einem Ring aus hellem Licht umgeben ist. So wie das Auge eines Hurrikans ruhig ist, weil die umgebenden Winde in unterschiedliche Richtungen wehen, ist das Auge des Wirbels dunkel, weil das elektrische Feld des hellen Lichts auf verschiedenen Seiten des Strahls in unterschiedliche Richtungen zeigt.
Zukünftige Kommunikation könnte auf diesen Prinzipien aufbauen und die Art und Weise, wie wir Informationen übermitteln, revolutionieren. Die Forschung, veröffentlicht am Nature Communications veröffentlicht (dass ich dich hier verlinke) stellt einen grundlegenden Schritt hin zu neuen Datenkodierungsmethoden dar.
Das Team demonstrierte diese Technik Es könnte die Übertragung von bis zu 16-mal mehr Informationen über aktuelle Glasfasern ermöglichen.
Das revolutionäre Potenzial von Quasikristallen
Die Entdeckung basiert auf einem bestimmten Design namens Quasikristall. Kristian Arjas, einer der leitenden Forscher, theoretisierte diesen Ansatz, bevor er überhaupt experimentell umgesetzt wurde.
„In dieser Forschung geht es um die Beziehung zwischen Wirbelsymmetrie und Rotationalität, also darum, welche Arten von Wirbeln wir mit welchen Arten von Symmetrien erzeugen können“, erklärt er. Das Design des Quasikristalls stellt mit anderen Worten ein perfektes Gleichgewicht zwischen Ordnung und Chaos dar.
Die praktische Anwendung dieser Technologie wird jahrelange Entwicklungsarbeit erfordern, aber das Potenzial ist enorm. Die Datenübertragung könnte wesentlich effizienter werden und neue Möglichkeiten für die zukünftige Kommunikation eröffnen.
Datenübertragung, Zukunftsaussichten im Bereich Kommunikation
Die ForschungsgruppeAalto-Universität blickt bereits weiter in die Zukunft und konzentriert sich auf Anwendungen in der Supraleitung und organischen LED-Verstärkung. Die Entdeckung eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für zukünftige Forschungen auf dem Gebiet der topologischen Optik.
Während Ingenieure daran arbeiten, diese Technologie praktisch und skalierbar zu machen, bereitet sich die Welt der Kommunikation auf eine Zukunft vor, in der die Datenübertragung viel schneller und effizienter sein könnte, als wir es uns heute vorstellen können.
La Quantenphysik Es wird Türen wieder öffnen, von denen wir dachten, dass sie für immer verschlossen wären, und die Art und Weise, wie wir kommunizieren und Informationen austauschen, revolutionieren.
