Fysiker utnyttjar laservirvlar för revolutionerande datalagring och överföring vid Aalto universitetet
StockholmFysiker vid Aalto-universitetet har utvecklat en ny metod för att koda och överföra data med hjälp av laserljus. Denna teknik använder metalliska nanopartiklar för att skapa komplexa ljusmönster, kallade virvlar. Dessa mönster kan avsevärt förbättra datatransmission genom att möjliggöra överföring av mer information via optiska kablar.
Forskare har utvecklat en metod för att arrangera nanopartiklar för att skapa intrikata ljusmönster. Genom att rikta in sig på områden där det elektriska fältet var svagare lyckades de forma ljuset till specifika vortexmönster. Denna nya teknik är en del av pågående forskning om virvelströmmars egenskaper och kan leda till framsteg inom optisk teknologi.
Här är en snabb översikt av de viktigaste egenskaperna hos denna banbrytande teknik:
- Använder laserljusvirvlar för datatransmission, vilket betydligt ökar kapaciteten.
- Manipulerar nanopartiklar för att skapa kvasikristalldesigns, som balanserar ordning och kaos.
- Riktar in sig på svaga punkter i det elektriska fältet för att skapa komplexa ljusmönster.
- Kan potentiellt öka datatransmissionskapaciteten med 8 till 16 gånger jämfört med nuvarande optiska fibrer.
Denna utveckling är betydelsefull eftersom den kan tillämpas på flera områden, särskilt inom telekommunikation. Genom att integrera denna metod i befintliga fiberoptiska system kan data överföras snabbare och mer effektivt. I takt med att den globala dataanvändningen ökar kan denna teknologi bidra till att möta det växande behovet och förbättra prestandan hos nuvarande fiberoptiska system.
Denna forskning påverkar inte bara telekommunikation utan hjälper oss också att förstå samspelet mellan ljus och materia. Att kunna styra ljus med precision kan leda till förbättringar inom kvantdatorer och materialvetenskap. Genom att noggrant justera ljusets egenskaper kan organiska lysdioder bli mer effektiva, och det kan även öppna upp nya sätt att undersöka supraledning, vilket redan studeras av Aalto-gruppen.
Användningen av denna upptäckt i praktiken ligger fortfarande några år framåt, men den skapar en grund för framtida genombrott. Denna metod förändrar hur vi kan använda ljus för att överföra och lagra information och antyder en framtid utan våra nuvarande begränsningar för internethastighet. När forskare fortsätter att utforska grundidéerna, är de potentiella användningarna av dessa ljusmönster både många och varierade.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53952-5och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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/s41467-024-53952-5Dela den här artikeln