Użycie cząstek światła, czyli fotonów, do przekazywania informacji nie jest niczym nowym. Fotony znalazły zastosowanie w wielu testach do określania dokładności sieci kwantowych na duże odległości. Podczas gdy pojawienie się komunikacji kwantowej pozostaje na horyzoncie, zespół badawczy opracował nowy sposób wykorzystania fotonów do bezprzewodowego przesyłania informacji i danych, potencjalnie zastępując dzisiejsze światłowody i tworząc znacznie szybszy Internet. Naukowcy z Uniwersytetu Glasgow w Wielkiej Brytanii, współpracując z kolegami z Niemiec, Nowej Zelandii i Kanady, opracowali metodę modulowania fotonów, którą nazywają „optycznym momentem kątowym” (OAM). Modulacja polega na „skręcaniu światła” i przekazywaniu go przez otwarte kanały. W szczególności zespół skręcił fotony,przepuszczanie ich przez specjalny hologram, podobny do tego na każdej karcie kredytowej.
Zastosowanie hologramów pozwala fotonom przenosić więcej informacji niż zwykłe binarne bity 0 i 1 używane w nowoczesnej komunikacji cyfrowej, podobnie jak sieć kwantowa wykorzystuje bity kwantowe (kubity) do przekazywania informacji. Wykazano, że ta metoda transmisji jest skuteczna na odległości do 1,6 km (w przybliżeniu mili) wolnej przestrzeni. Zespół badawczy zbudował kanał w Erlangen w Niemczech, gdzie symulowano środowisko miejskie ze wszystkimi potencjalnymi źródłami zakłóceń sygnału.
Działający optyczny system komunikacji z momentem obrotowym jest w stanie bezprzewodowo przesyłać dane w otwartej przestrzeni, co może przekształcić i uprościć dostęp online dla krajów rozwijających się bez konieczności budowania drogich sieci światłowodowych. Ponieważ światłowody są nadal najszybszym sposobem przesyłania informacji, naukowcy są przekonani, że ich metoda może zapewnić przepustowość przekraczającą linie światłowodowe, a ponadto bez konieczności układania fizycznych kabli.
Mimo swojej skuteczności ten rodzaj komunikacji ma swoje ograniczenia fizyczne, np. Nie można go używać w pomieszczeniach. Ponadto nie zbadano jeszcze wpływu warunków pogodowych na przepustowość kanałów z OAM.
Jednak zespół badawczy dokonał obiecującego osiągnięcia, wykazując, że tak zwana optyka adaptacyjna może usprawnić transmisję informacji kwantowej.
Latawiec Serg
