Laserlichtvortices: nieuwe horizon voor datatransmissie en quantumonderzoek door Aalto University-fysici
AmsterdamOnderzoekers van de Aalto Universiteit hebben een nieuwe methode ontwikkeld om gegevens te coderen en over te dragen met behulp van laserlicht. Deze techniek maakt gebruik van metalen nanodeeltjes om complexe patronen van licht, bekend als wervelingen, te creëren. Deze lichtpatronen kunnen de gegevensoverdracht aanzienlijk verbeteren door meer informatie via optische kabels te verzenden.
Onderzoekers hebben een methode ontwikkeld om nanodeeltjes te rangschikken en zo complexe lichtpatronen te creëren. Ze deden dit door zich te richten op gebieden waar het elektrische veld zwakker was, waardoor ze het licht in specifieke wervelpatronen konden vormen. Deze nieuwe techniek maakt deel uit van lopend onderzoek naar de eigenschappen van wervels en kan leiden tot innovaties in optische technologie.
Belangrijke kenmerken van deze baanbrekende techniek zijn:
- Maakt gebruik van laserlichtspiralen voor gegevensoverdracht, wat de capaciteit aanzienlijk verhoogt.
- Manipuleert nanodeeltjes om quasi-kristal patronen te creëren, wat een balans biedt tussen orde en chaos.
- Richt zich op zwakke punten in het elektrische veld om complexe lichtpatronen te creëren.
- Vergroot mogelijk de capaciteit van gegevensoverdracht tot 8 tot 16 keer in vergelijking met huidige glasvezels.
Deze ontwikkeling is van belang omdat het toepasbaar is in verschillende sectoren, met name in telecommunicatie. Door deze methode toe te voegen aan de huidige glasvezelsystemen, kunnen gegevens sneller en efficiënter worden overgedragen. Aangezien het wereldwijde datagebruik toeneemt, kan deze technologie helpen om aan de stijgende vraag te voldoen en de prestaties van bestaande glasvezelsystemen te verbeteren.
Dit onderzoek heeft niet alleen invloed op telecommunicatie, maar biedt ook inzicht in de interactie tussen licht en materie. Door het nauwkeurig kunnen sturen van licht, kunnen er verbeteringen plaatsvinden in de kwantumcomputers en materiaalkunde. Het nauwkeurig afstemmen van lichtkenmerken kan organische LED's efficiënter maken of nieuwe mogelijkheden bieden om supergeleiding te onderzoeken, een gebied waarop de groep van Aalto al actief is.
De praktische toepassing van deze ontdekking is nog enkele jaren verwijderd, maar het legt wel de basis voor toekomstige doorbraken. Deze techniek verandert de manier waarop we licht kunnen gebruiken om informatie te verzenden en op te slaan, en suggereert een toekomst zonder onze huidige beperkingen van internetsnelheid. Terwijl onderzoekers de fundamentele concepten blijven bestuderen, zijn de mogelijke toepassingen van deze lichtpatronen talrijk en divers.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53952-5en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
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/s41467-024-53952-5Deel dit artikel