來(lái)自暨南大學(xué)、上海理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)以光為載體實(shí)現(xiàn)了大容量信息復(fù)用技術(shù)，有望為下一代高密度光存儲(chǔ)技術(shù)提供新思路。10月14日，最新研究成果在線發(fā)表于《自然—光子學(xué)》。
國(guó)際數(shù)據(jù)中心的報(bào)告顯示，到2025年，人類(lèi)社會(huì)數(shù)據(jù)總量將達(dá)到175ZB。作為信息的重要載體之一，光的波長(zhǎng)、偏振、振幅等物理維度能夠建立正交的數(shù)據(jù)通道，利用光的物理維度復(fù)用可提高光信息技術(shù)的容量和安全性。
隨著光信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的編碼幾乎耗盡了現(xiàn)有的相關(guān)物理維度，光信息復(fù)用的容量正迅速接近極限。自20世紀(jì)初科學(xué)家認(rèn)識(shí)到光子攜帶軌道角動(dòng)量（OAM）可作為光子復(fù)用的新維度以來(lái)，利用相位渦旋光場(chǎng)開(kāi)發(fā)光子OAM的復(fù)用技術(shù)方興未艾。
然而，微納尺度下光子OAM的操控和復(fù)用與宏觀尺度對(duì)應(yīng)的自由空間及光纖截然不同，發(fā)現(xiàn)深亞波長(zhǎng)尺度下OAM光場(chǎng)與物質(zhì)相互作用的新機(jī)制和復(fù)用新技術(shù)，成為發(fā)展下一代光子器件亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)難題。
研究人員首次揭示顆粒產(chǎn)生依賴(lài)于拓?fù)浜傻奈詹町悘亩纬陕菪缘男挛锢憩F(xiàn)象。他們結(jié)合研究團(tuán)隊(duì)學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，率先實(shí)現(xiàn)了世界首例六維光信息復(fù)用技術(shù)。研究結(jié)果表明，作為一個(gè)理論上具有無(wú)限自由度的物理維度，OAM復(fù)用在納米尺度光信息編碼和調(diào)控等領(lǐng)域具有重要作用。
該研究為開(kāi)發(fā)光的OAM維度以控制光與物質(zhì)的相互作用開(kāi)辟了新途徑，其機(jī)制也可應(yīng)用至其他相關(guān)光學(xué)系統(tǒng)。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00880-1
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 記者：朱漢斌
原文鏈接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2021/10/365856.shtm?id=365856
