光の渦を用いたデータ通信革命: レーザー技術で情報伝送を革新する試み

読了時間: 2 分
によって Jamie Olivos
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暗い空間で渦巻くカラフルなレーザーの渦。

Tokyoアールト大学の物理学者たちは、レーザー光を使ってデータをエンコードし送信する新しい方法を開発しました。この技術は金属ナノ粒子を利用して、ボルテックスと呼ばれる複雑な光のパターンを作り出します。これらの光のパターンにより、光ファイバーケーブルを通じてより多くの情報を送信でき、データ伝送が大幅に向上する可能性があります。

研究者たちはナノ粒子を配置して複雑な光のパターンを作り出す方法を開発しました。彼らは電場が弱い地域をターゲットにすることで、光を特定の渦パターンに形成しました。この新しい技術は渦の特性に関する研究の一環であり、光学技術の進展につながる可能性があります。

この革新的な技術の主要な特徴について簡単にご紹介します。

  • レーザー光の渦を使ったデータ伝送により、通信容量を大幅に向上させます。
  • ナノ粒子を操作して準結晶デザインを生み出し、秩序と混沌のバランスを取ります。
  • 電場の弱点を狙い、複雑な光パターンを設計します。
  • 現行の光ファイバーよりもデータ伝送能力を8倍から16倍に増加させる可能性を秘めています。

この技術の発展は、多くの分野で特に通信分野において重要となります。現在の光ファイバーシステムにこの方法を導入することで、データをより迅速かつ効率的に転送することが可能です。世界的にデータの使用が増加する中で、この技術は需要の拡大に応え、既存の光ファイバーシステムの能力を向上させることが期待されています。

この研究は通信分野に影響を与えるだけでなく、光と物質の相互作用についての理解を深める助けともなります。光を精密に制御することで、量子コンピュータや材料科学の進歩に寄与する可能性があります。光の特性を巧みに調整することで、有機ELの効率を高めたり、超伝導の新しい探求方法を提供できるかもしれません。アールト大学のグループはすでにこの分野の研究を進めています。

この発見の実用化にはまだ数年かかりますが、将来の大発見の基盤を築くものです。この技術は光の使い方を変え、情報の送信や保存における現行のインターネット速度の限界を超える可能性を示しています。研究者たちが基本概念の研究を続ける中で、これらの光パターンの利用法は多岐にわたり、多様です。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53952-5

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Kristian Arjas, Jani Matti Taskinen, Rebecca Heilmann, Grazia Salerno, Päivi Törmä. High topological charge lasing in quasicrystals. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53952-5
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