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現代生活在很大程度上依賴(lài)于將信息編碼到傳遞工具中。一種常用的方法是用激光對數據進(jìn)行編碼，然后通過(guò)光纜發(fā)送。對于不斷增長(cháng)的信息容量需求，我們需要持續尋找更好的編碼方式。 芬蘭阿爾托大學(xué)（Aalto University）應用物理系的一個(gè)研究小組發(fā)現了一種新的方法來(lái)制造微小的光颶風(fēng)——科學(xué)家們稱(chēng)之為漩渦——可以用它來(lái)攜帶信息。該方法基于操縱與電場(chǎng)相互作用的金屬納米顆粒。這種設計方法利用準晶體的幾何形狀。這一發(fā)現標志著(zhù)物理學(xué)的一次重大進(jìn)步，可能帶來(lái)全新的信息傳輸方式。 以往的物理學(xué)研究已將漩渦結構的對稱(chēng)性與漩渦類(lèi)型聯(lián)系起來(lái)。例如，如果納米級的粒子排列成正方形，產(chǎn)生的光就會(huì )有一個(gè)單一的漩渦；六邊形產(chǎn)生雙渦，以此類(lèi)推。更復雜的漩渦至少需要八角形。 現在，研究小組發(fā)現了一種方法，可以創(chuàng )造在理論上支持任意類(lèi)型渦旋的幾何形狀。 在他們的研究中，研究小組操縱了10萬(wàn)個(gè)金屬納米粒子，每個(gè)納米粒子的大小大約是一根人類(lèi)頭發(fā)的百分之一，以創(chuàng )造出他們獨特的設計。這種方法的關(guān)鍵在于找到粒子與期望電場(chǎng)相互作用最小的位置，而非最大的位置。 這一發(fā)現在非�；钴S的光拓撲研究領(lǐng)域開(kāi)辟了豐富的未來(lái)研究。它還代表了在需要光進(jìn)行編碼信息傳輸的領(lǐng)域（如電信）中，一個(gè)強大傳輸方式的初期階段。 研究人員解釋稱(chēng)，我們可以通過(guò)光纖電纜傳送這些漩渦，并在目的地打開(kāi)它們。這將使我們能夠將信息存儲在更小的空間中，并一次傳輸更多的信息。樂(lè )觀(guān)估計是，這種方法可以達到目前光纖傳輸信息量的8到16倍。 這項研究發(fā)表在11月初的《自然通訊》（Nature Communications）上。 |
