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扭曲的灯光可以大大提高互联网的速度

<p>光纤允许以光速通信数据</p><p>但是,可以沿任何光纤发送的数据量受限于可以编码到通过它的光波中的信息量</p><p>目前,光纤技术使用光的几种不同特性来编码信息,包括亮度,颜色,偏振和传播方向</p><p>但是,如果我们想通过光纤填充更多信息,我们需要使用光的其他功能来编码更多信息,而不会破坏当前使用的属性</p><p>这样的功能可以帮助提高光纤技术的带宽,包括我们的互联网速度</p><p>如果穿过光纤的光波被螺旋扭曲 - 就像弹簧一样 - 那么它就具有角动量,这是当它围绕一个点旋转时其动量的量度</p><p>但是使用角动量来解码来自光纤的信息存在一个主要问题</p><p>我们需要一种具有微小纳米级螺旋结构的材料,可以检测到扭曲的光线</p><p>我们今天发表在“科学”杂志上的研究展示了我们如何使用集成的光子芯片控制纳米级光的角动量</p><p>因此,我们首次拥有一系列精巧的纳米孔径和纳米凹槽芯片,可以对扭曲光线进行片上操作</p><p>这些微小孔径和凹槽的螺旋设计消除了对任何其他基于干扰的大型光学器件检测角动量信号的需要</p><p>因此,如果您将光学数据信号发送到光子芯片,这是一种使用光而不是电子的微芯片,那么知道数据的去向非常重要,否则信息将会丢失</p><p>使用我们的纳米光子芯片,我们可以精确地引导角动量数据信号,而不会丢失它们携带的信息</p><p>而且,许多不同信号的角动量信息可以通过芯片同时处理</p><p>这意味着我们可以实现超宽带宽,与当前技术相比,数据访问量增加了六个数量级</p><p>由于纳米制造技术的快速发展,我们认为目前该芯片的批量生产没有技术挑战</p><p>这一突破为利用光线进行芯片级信息生成,图像,视频,声音等的传输和检索开辟了一个全新的视角</p><p>它可用于数据传输,超高清显示器,超高容量光通信和超安全光学加密等应用</p><p>例如,可以通过角动量的并行处理来提高国家宽带网络上的通信速度</p><p>由于芯片由单独控制的单个单元阵列组成,并且每个单个单元能够独立地处理角动量信息,因此该芯片装置允许光学信息的并行处理</p><p>一个光纤束中的大量光纤可以通过芯片并行处理,这意味着通过考虑阵列的大小可以显着提高处理速度</p><p>例如,如果我们在芯片的阵列中采用100×100个这样的单元,

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