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現(xiàn)代生活在很大程度上依賴于將信息編碼到傳遞工具中。一種常用的方法是用激光對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后通過光纜發(fā)送。對(duì)于不斷增長(zhǎng)的信息容量需求，我們需要持續(xù)尋找更好的編碼方式。 芬蘭阿爾托大學(xué)（Aalto University）應(yīng)用物理系的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的方法來制造微小的光颶風(fēng)——科學(xué)家們稱之為漩渦——可以用它來攜帶信息。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(shè)計(jì)方法利用準(zhǔn)晶體的幾何形狀。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著物理學(xué)的一次重大進(jìn)步，可能帶來全新的信息傳輸方式。 以往的物理學(xué)研究已將漩渦結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性與漩渦類型聯(lián)系起來。例如，如果納米級(jí)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，以此類推。更復(fù)雜的漩渦至少需要八角形。 現(xiàn)在，研究小組發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以創(chuàng)造在理論上支持任意類型渦旋的幾何形狀。 在他們的研究中，研究小組操縱了10萬個(gè)金屬納米粒子，每個(gè)納米粒子的大小大約是一根人類頭發(fā)的百分之一，以創(chuàng)造出他們獨(dú)特的設(shè)計(jì)。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(xiàn)在非�；钴S的光拓?fù)溲芯款I(lǐng)域開辟了豐富的未來研究。它還代表了在需要光進(jìn)行編碼信息傳輸?shù)念I(lǐng)域（如電信）中，一個(gè)強(qiáng)大傳輸方式的初期階段。 研究人員解釋稱，我們可以通過光纖電纜傳送這些漩渦，并在目的地打開它們。這將使我們能夠?qū)⑿畔⒋鎯?chǔ)在更小的空間中，并一次傳輸更多的信息。樂觀估計(jì)是，這種方法可以達(dá)到目前光纖傳輸信息量的8到16倍。 這項(xiàng)研究發(fā)表在11月初的《自然通訊》（Nature Communications）上。 |
