實(shí)驗室新研究：扭轉光子實(shí)現多層信息加載 或淘汰光纖

　　近日《Science Advances》期刊上發(fā)表了一篇關(guān)于通過(guò)扭轉光學(xué)角動(dòng)量搭載更多信息通信技術(shù)報道。據了解，這是一個(gè)由英國、德國、新西蘭和加拿大物理學(xué)家組成的科研小組，通過(guò)采用除了0和1以外的字母方式傳遞信息，應用“光學(xué)角動(dòng)量”扭轉解決了光通信在開(kāi)放空間傳播。

　　在通信傳播過(guò)程中，傳統的數字通信采用0和1的方式傳遞信息，而此次實(shí)驗在扭轉光子中編碼允許他們傳遞額外的信息——類(lèi)似于在0和1基礎上添加一些字母信息?？茖W(xué)家們可以通過(guò)一種特殊的類(lèi)似于應用在信用卡中的全息圖的方式“扭轉”光子(單個(gè)光顆粒)使光子具有角動(dòng)量而可以搭載這些信息在自由空間中傳播。

　　據了解，研究人員通過(guò)測試城市環(huán)境中實(shí)際鏈路上光學(xué)角動(dòng)量的相位和強度所攜帶光信息的影響，對這些量子信息傳輸模式的可行性進(jìn)行了評估。并且已經(jīng)在德國埃爾朗根對1600米長(cháng)的鏈路進(jìn)行了測試，該鏈路經(jīng)過(guò)田野、街道并且靠近高層建筑以盡量精確模擬城市環(huán)境和可能影響空間中信息傳遞的大氣擾動(dòng)。

　　此項研究自由空間中光學(xué)系統是既可以給我們提供光纖的帶寬又不需要物理連接線(xiàn)的一種有潛力的方式，是高維自由空間光學(xué)邁向價(jià)格更低廉、更方便的替代埋地光纖連接的至關(guān)重要的一步。然而，實(shí)驗中大氣擾動(dòng)凸顯了對于寬帶數據傳輸過(guò)程波前相位形狀的脆弱性，這也表明未來(lái)自適應光學(xué)還有亟需面對的挑戰。