國(guó)外科學(xué)家稱(chēng)，在取得重大突破后，激光傳輸數(shù)據(jù)的速度將比目前的互聯(lián)網(wǎng)電纜快1000倍。
這項(xiàng)新研究使用的是太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器，它可以將數(shù)據(jù)以當(dāng)前技術(shù)無(wú)法想象的速度發(fā)送到世界各地。
這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的《自然通訊》(Nature communications)雜志上。研究人員表示，激光可以極大地加速數(shù)據(jù)通信。
在這項(xiàng)研究中，研究人員在太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的控制方面取得了突破。他們說(shuō)，太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器可以在100千兆比特的速度下進(jìn)行短距離無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。目前的以太網(wǎng)連接速度為每秒100兆位，速度要慢1000倍。
具體的激光種類(lèi)是不同的，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的光在太赫茲的電磁波譜范圍內(nèi)，而太赫茲的電磁波譜主要用于分析化學(xué)物質(zhì)。但通過(guò)將它們用于發(fā)送數(shù)據(jù)，它們可以為研究設(shè)施、醫(yī)院、衛(wèi)星通信或任何需要非?？焖倬W(wǎng)絡(luò)連接的情況提供更快的連接。
如果用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，每秒鐘需要關(guān)閉大約1000億次激光。這需要精確的控制，而工程師目前還無(wú)法做到這一點(diǎn)。
現(xiàn)在研究人員認(rèn)為他們已經(jīng)找到了一種利用聲音和光來(lái)控制這種快速調(diào)制的方法。
“這是一項(xiàng)激動(dòng)人心的研究，”利茲大學(xué)納米電子學(xué)教授約翰·坎寧安(John Cunningham)說(shuō)?！澳壳埃{(diào)節(jié)量子級(jí)聯(lián)激光器的系統(tǒng)是電力驅(qū)動(dòng)的，但該系統(tǒng)有局限性。
具有諷刺意味的是，提供調(diào)制的電子元件通常會(huì)對(duì)調(diào)制的速度施加制動(dòng)。我們正在開(kāi)發(fā)的機(jī)制依賴(lài)于聲波?！?span id="hhhhh5h" class="bjh-br">
當(dāng)一個(gè)電子穿過(guò)激光的光學(xué)部分時(shí)，它會(huì)穿過(guò)大量的“量子阱”，這些量子阱會(huì)釋放出光能量的脈沖。在新的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)電子可以發(fā)射出許多光子，而這些光子是由聲波振動(dòng)量子阱來(lái)控制的。
“本質(zhì)上，我們所做的是利用聲波來(lái)震動(dòng)量子級(jí)聯(lián)激光器內(nèi)部復(fù)雜的電子態(tài)，”諾丁漢大學(xué)的物理學(xué)教授托尼·肯特(Tony Kent)說(shuō)?！拔覀兛梢钥吹剿奶掌澒廨敵霰宦暡ǜ淖兞?。”
這項(xiàng)研究并不完美，在激光能夠可靠地傳輸數(shù)據(jù)之前，還需要更多的控制。但隨著進(jìn)一步的研究，它們可能會(huì)在數(shù)據(jù)傳輸方面帶來(lái)重大突破。
坎寧安教授說(shuō)：“我們沒(méi)有達(dá)到可以完全停止和啟動(dòng)水流的情況，但我們能夠控制光輸出的幾個(gè)百分點(diǎn)，這是一個(gè)很好的開(kāi)始?！?/span>
“我們相信，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的改進(jìn)，我們將能夠開(kāi)發(fā)出一種新的機(jī)制，完全控制激光的光子發(fā)射，甚至可能將產(chǎn)生聲音的結(jié)構(gòu)與太赫茲激光結(jié)合起來(lái)，這樣就不需要外部聲源了?！?/span>
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