Международная группа исследователей создала первое в мире оптоволокно с двумерной топологической защитой светового пути. В отличие от обычных многожильных волокон, где свет «перетекает» между сердцевинами и создает шум, новая структура фиксирует каждый канал в собственном защищенном состоянии. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Photonics.
Как это работает
Волокно содержит множество световодных сердцевин, организованных в решетку. При производстве волокно скручивается, что создает специальные топологические состояния света — они следуют по спирали и не могут «вырваться» в соседние сердцевины. Встретив дефект или изгиб, свет просто огибает его, сохраняя направление распространения.
Существующие материалы для топологических изоляторов света ограничены малыми размерами и хрупкостью. Новое волокно гибкое, может производиться километровыми отрезками и обладает низкими потерями, как обычное телекоммуникационное. Никакого специального оборудования для производства не требуется.
Первые применения
У технологии есть три ключевые области применения:
- межчиповые соединения в дата-центрах;
- высокоскоростные и квантовые коммуникации;
- прецизионное зондирование в медицинской визуализации и экологическом мониторинге.
В квантовых технологиях стабильность светового пути критична для сохранения запутанности фотонов.
Доктор Антон Соуслов из Кембриджа отмечает, что новая разработка открывает целый класс неизученных топологических явлений, доступных в оптоволоконной платформе. Следующие эксперименты направлены на масштабирование длины волокна до километров и интеграцию в существующую инфраструктуру.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в России создан первый в мире цифровой двойник оптоволокна.
