Connect with us

Технологии

Лазерные “ураганы” ускоряют передачу данных по оптоволокну в 16 раз

Published

on

Прорыв команды ученых стал возможен благодаря манипулированию металлическими наночастицами с помощью электрического поля для формирования уникального узора, называемого “квазикристалл”.

Исследователи из Университета Аалто разработали инновационный метод создания “вихрей” света — маленьких спиральных структур, которые могут значительно повысить пропускную способность передачи данных. Этот прорыв в области лазерной технологии представляет собой возможное решение для увеличения скорости передачи данных через оптоволоконные кабели.

Современные коммуникационные системы, использующие лазерный свет для передачи данных, сталкиваются с растущим спросом на более эффективные способы кодирования информации. По мере увеличения объема передаваемых данных, становится необходимым разработать новые методы, способные повысить эффективность этих процессов. В этой области и была достигнута важная веха с помощью новых технологий.

Как объясняет один из авторов исследования, Пяйви Термя, исследование фокусируется на “взаимосвязи между симметрией и вращением вихря”. Это позволяет генерировать вихри с определенными характеристиками симметрии, которые могут быть использованы для кодирования и передачи данных. “Наша квазикристаллическая конструкция находится на полпути между порядком и хаосом”, — добавляет ученый.

Что такое световые вихри?

Эти миниатюрные вихри света напоминают ураганы, но в микроскопическом масштабе. Они имеют спокойный темный центр, окруженный ярким кольцом, как глаз бури. Электрическое поле света, проходящее через вихрь, течет в разных направлениях вокруг его центра, создавая характерный рисунок. Этот рисунок может быть использован для кодирования информации.

Технология, ускоряющая передачу данных по оптоволокну
Фото: Университет Аалто

Технология и квазикристаллы

Прорывная технология была основана на манипуляциях с металлическими наночастицами с помощью электрического поля для формирования квазикристаллов. Квазикристаллы — это структуры, которые имеют регулярный узор, но не повторяются, что делает их отличными для новых методов кодирования. Управление симметрией этих квазикристаллов позволяет создавать сложные световые вихри, которые несут закодированную информацию.

Геометрия вихрей и их потенциал

Исследователи обнаружили, что геометрия материала влияет на тип вихрей, которые он может создавать. Простые формы, такие как квадраты, производят одиночные вихри, в то время как более сложные геометрические узоры, например, шестиугольные, создают двойные вихри. Ранее было трудно создавать более сложные вихри для кодирования данных, но команда из Аалто преодолела это ограничение, открыв возможность создания вихрей любой сложности.

Эксперимент с наночастицами

В своем эксперименте ученые манипулировали 100 000 металлических наночастиц, каждая из которых была в 100 раз тоньше человеческого волоса. В отличие от традиционных методов, исследователи не помещали частицы в области с высокой энергетической активностью, а располагали их в “мертвых зонах” минимального взаимодействия. Это позволило точно настроить электрическое поле для создания вихрей с нужными характеристиками.

Будущее технологий

По словам исследователей, такие вихри могут передаваться по оптоволоконным кабелям и декодироваться на месте назначения. Это позволило бы значительно увеличить объем передаваемых данных, сокращая необходимую полосу пропускания. Ранние прогнозы показывают, что новая технология может повысить пропускную способность оптоволоконных сетей в 8–16 раз по сравнению с текущими методами.

Хотя внедрение этой технологии в практическую эксплуатацию потребует еще нескольких лет, она уже открывает захватывающие перспективы для будущего. Для широкого использования потребуется масштабирование технологии и дополнительные инженерные усилия, но в Университете Аалто уже ведутся исследования в других связанных областях, таких как сверхпроводимость и органические светодиоды, что обещает дальнейшее развитие этой технологии.

Источник: Inteesting Engineering

Continue Reading
Advertisement

Технологии

Нашли на севере Франции: археологи раскопали большое 3000-летнее поселение

Published

on

В северной Франции, на территории бизнес-парка “Долина Эско” в муниципалитете Оннен, археологи нашли древнее поселение, которому около 3000 лет.

Это открытие в регионе О-де-Франс помогает лучше понять повседневную жизнь людей в переходный период от позднего бронзового века к раннему железному веку.

Исследования на участке площадью более 7,4 гектара выявили более двадцати различных сооружений, некоторые из которых достигали длины до 25 метров. Организация поселения указывает на его важность как центрального места для совместных мероприятий и связи с более широкой сетью доисторических поселений.

Обнаруженные артефакты свидетельствуют о процветающей общине, занимавшейся ткачеством и металлообработкой. Одной из наиболее интересных находок является хорошо сохранившийся деревянный ящик размером около 45 см по каждой стороне. Также были найдены несколько очагов и печей, включая одну большую печь с огнеупорным основанием, которая, по всей видимости, подвергалась экстремальным температурам, что вызывает вопросы о ее назначении.

Ямы в жилых сооружениях содержат материалы, подвергавшиеся воздействию высоких температур, что предполагает их использование для приготовления пищи или производства керамики. Это место, возможно, играло ключевую роль в социальных и экономических взаимодействиях того времени.

Продолжающиеся раскопки обещают раскрыть дополнительные подробности о жизни жителей поселения и прояснить важные аспекты ранней европейской истории.

Источник: Arkeonews

Continue Reading

Технологии

Физики объединили два “невозможных” материала в экзотическую структуру: это изменит технологии

Published

on

Учёные достигли значительного прогресса в области квантовых технологий, объединив два синтезированных материала, каждый из которых ранее считался “невозможным”.

Это соединение титаната диспрозия с пирохлориридатом создало уникальную квантовую структуру, которая демонстрирует редкие свойства, критически важные для квантовых вычислений.

Исследование, опубликованное в журнале Nano Letters, описывает создание экзотической слоистой атомной структуры, напоминающей микроскопический сэндвич. Для этого учёные разработали устройство Q-DiP, которое использует инфракрасный лазер для соединения двух материалов на атомном уровне.

Титанат диспрозия, также известный как спиновый лед, обладает уникальной структурой с крошечными магнитами, которые могут вести себя как магнитные монополи (частицы с одним магнитным полюсом), что невозможно встретить в природе. Пирохлориридат, в свою очередь, является магнитным полуметаллом с экзотическими свойствами, такими как фермионы Вейля, которые двигаются почти со скоростью света, и способность демонстрировать необычные магнитные эффекты.

Комбинированная структура открывает новые возможности для квантовых технологий, особенно в области квантовых датчиков и квантовых вычислений. Использование этого материала может привести к созданию стабильных квантовых состояний, которые необходимы для эффективных квантовых вычислений. Ожидается, что такой сэндвич из спинового льда и магнитного полуметалла станет ключевым элементом в будущем развитии квантовой электроники.

Источник: Interesting Engineering

Continue Reading

Технологии

Назван самый опасный вид спорта: он заставляет мозг поедать самого себя

Published

on

Марафонский бег, часто считающийся отличным способом поддержания физической формы, может наносить значительный вред организму, включая проблемы с почками, желудком, сердечную недостаточность и, как показало новое исследование, повреждения мозга.

Учёные обнаружили, что марафон может привести к снижению уровня миелина в мозге — вещества, которое изолирует нервные клетки и важен для нормальной работы мозга. Исследования показали, что во время экстремальных физических нагрузок, таких как марафон, мозг начинает «поедать» миелин, чтобы компенсировать потерю энергии.

Когда запас глюкозы в организме исчерпывается, организм переключается на использование жиров как альтернативного источника энергии. Поскольку мозг потребляет около 20% энергии организма, именно он страдает больше всего при нехватке топлива.

Команда нейробиологов из CIC biomaGUNE провела исследование, чтобы понять, как мозг накапливает энергию в условиях истощения. Учёные просканировали мозг 10 бегунов МРТ до и после марафона, а также через 2 недели и 2 месяца. Результаты показали, что уже через два дня после забега МРТ-сигналы в 12 областях мозга уменьшились на 28%. Эти изменения были особенно выражены в центрах, отвечающих за двигательную активность и эмоциональный контроль.

Однако, по словам учёных, изменения были локализованы, а через два месяца все показатели вернулись к норме, что даёт надежду на восстановление после подобных нагрузок.

Источник: LiveScience

Continue Reading

В тренде