- Исследователи только что закодировали данные в луч высокоскоростного света
- Данные дошли в целости и сохранности, несмотря на сильную жару и ветер
- Это может изменить Интернет, коммуникации и многое другое
Передача данных по воздуху часто сталкивается с ключевой проблемой: под шквалом турбулентных атмосферных условий, таких как ветер и жара, данные могут быть искажены и повреждены, что потребует огромных усилий для их восстановления. Это серьезное препятствие для поставщиков услуг дальнего доступа в Интернет и связи, однако группа исследователей считает, что они только что решили эту загадку, и это может иметь серьезные последствия для того, как вы отправляете данные на свои устройства и с них.
Исследователи из Университета Витса в Южной Африке и Университета Бордо во Франции провели эксперимент, в котором использовался луч свет сквозь воздух. Свет был закодирован с помощью оптических данных, и когда они обнаружили его в пункте назначения, они обнаружили, что он прибыл с точностью более 98%, а точность упала до 86% только в «самых суровых условиях».
Как они это сделали? Согласно статье, опубликованной командой в журнале Science Advances, данные были закодированы в магнитные структуры внутри света, называемые скирмионами. Они действовали как своего рода защитное экранирование, которое позволяло данным перемещаться вместе со светом, не подвергаясь изменениям со стороны окружающей среды.
Это сработало, потому что данные были закодированы в топологический профиль источника света. Профессор Эндрю Форбс, руководитель лаборатории структурированного света в Школе физики Витса, сравнил это со сравнением между пончиком и кофейной кружкой: они оба содержат круглое отверстие, и этот фактор остается постоянным, если вы преобразуете одно в другое. Точно так же свет мог искажаться под воздействием тепла и шума, не искажая передаваемые данные.
Огромный потенциал
Это испытание не ограничивалось короткими расстояниями — луч света передавался на сотни метров, при этом в то время присутствовало много тепла, шума и ветра. Это означает, что он имеет определенную степень применимости к реальным условиям.
Раньше передача данных на открытом воздухе должна была включать постоянный мониторинг в реальном времени и коррекцию искажений, но если это последнее исследование станет применимо на более широкой основе, в этом, возможно, не будет необходимости в течение длительного времени. Этот метод может радикально снизить сложность и стоимость такого рода связи и имеет особую полезность для космоса. миссии, где такая инфраструктура, как волоконно-оптические кабели, явно не осуществимо.
Высокоскоростная спутниковая связь и квантовые вычисления также могут выиграть от этого технического прогресса. А на более прозаическом уровне это могло бы улучшить связь без необходимости строительства дорогостоящих оптоволоконных сетей. Представьте себе, что высокоскоростной Интернет распространяется с неба в стиле Starlink сельским сообществам, которые давно недостаточно обслуживаются традиционными системами связи.
«Мы полагаем, что наши результаты откроют путь к видению и передаче информации через искажения, используя врожденные инвариантные свойства света для быстрой, надежной и эффективной коммуникации», — заключили исследователи.