"Скручивание" фотонов сделает сверхскоростной интернет реальностью

Ученые нашли способ «скручивать» фотоны — отдельные частицы света, — передавая их через специальный тип голограммы, аналогичный тому, что используется в банковских картах. Это позволяет фотонам передавать дополнительную информацию и обходить помехи, что, в свою очередь, открывает путь к сверхскоростному беспроводному интернету, пишет Engadget.

Ученые полагают, что пучки света, передающиеся по воздуху, однажды заменят оптоволоконные технологии. «Скручивание» фотонов позволяет игнорировать помехи от турбулентности воздуха и различных радиосигналов. Обычно даже простые изменения атмосферного давления на открытых пространствах могут рассеивать световые лучи и приводить к потере информации у фотона.

Исследовательская группа успешно протестировала передачу данных по воздуху на расстоянии 1,6 км в городе Эрланген, Германия. Тестирование проходило в городской среде, где турбулентность от высоких зданий создает серьезные помехи для обычных фотонов.

«Это исследование позволяет сделать шаг в сторону высокоскоростной оптики, которая будет более дешевой, более доступной альтернативой кабельным оптоволоконным соединениям, — говорит доктор Мартин Лавери, ведущий автор исследования из Университета Глазго. — Полноценная система связи с оптическим угловым моментом, способная передавать данные по беспроводной сети через открытое пространство, сделает интернет более доступным в развивающихся странах».

В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, группа физиков из Великобритании, Германии, Новой Зеландии и Канады описала, как «скручивание» фотонов поможет преодолеть существующие проблемы передачи данных. В результате «скручивания» у фотона появляется дополнительный «завиток», известный как оптический момент. В то время как обычная цифровая связь использует фотон для передачи всего одного бита информации (нуля или единицы), количество переплетающихся «завитков» в фотонах позволяет передавать дополнительные данные.

Квантовое шифрование впервые применили в городских условиях. Успешные испытания показывают, что в будущем квантовое шифрование может быть использовано для безопасной связи между наземными сетями и спутниками.