像渦流一樣，一種新型的基于光的通信工具可以在一個(gè)迅速沿著圓周運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
近日（2016年7月28日）發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中，光學(xué)的進(jìn)展可能成為下一代計(jì)算機(jī)的核心組成部分，旨在處理社會(huì)日益增長(zhǎng)的信息共享需求。
它也可能是一個(gè)對(duì)那些摩爾定律最終期限預(yù)測(cè)的救助藥膏，研究人員的這種想法將尋找新的方式繼續(xù)使計(jì)算機(jī)變得更小、更快、更便宜。
“要傳輸更多的數(shù)據(jù)，同時(shí)使用更少的能源，我們需要重新思考這些機(jī)器的內(nèi)部，”馮亮博士說(shuō)，他是布法羅大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院電氣工程系的助理教授，并且是研究的共同牽頭作者。
另外的合作作者是Natalia M. Litchinitser博士，他也是布法羅大學(xué)電氣工程教授。
另外的作者還有：布法羅大學(xué)的博士生候選苗培、張志鳳；布法羅大學(xué)電氣工程助理研究員孫景波博士；布法羅大學(xué)的博士后研究員Wiktor Walasik博士；和意大利理工米蘭大學(xué)教授、布法羅大學(xué)往屆研究生Stefano Longhi博士。
幾十年來(lái)，研究人員已經(jīng)能夠集成了足夠多的組件到硅基計(jì)算機(jī)芯片上。他們的成功解釋了為什么今天的智能手機(jī)比20世紀(jì)80年代的世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)有更多的計(jì)算能力，后者耗資數(shù)百萬(wàn)美元像一個(gè)柜子那么大，而今天卻只是美元。
但研究人員正遇到了一個(gè)瓶頸，其中現(xiàn)有的技術(shù)可能不再滿足社會(huì)的需求的數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)各有不同，但許多人認(rèn)為這可能會(huì)發(fā)生在未來(lái)五年內(nèi)。
研究人員正在解決這件事，在許多方面，包括光通信，它使用光攜帶信息。光通信的例子，從古老的燈塔到現(xiàn)代光纖電纜用于看電視和上網(wǎng)瀏覽的變化。
激光器是今天的光通信系統(tǒng)的一個(gè)核心部分。研究人員已經(jīng)以各種方式操縱激光，最常見(jiàn)的就是不同的信號(hào)為路徑，以攜帶更多的信息。但這些技術(shù)特別是波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用也達(dá)到了自己的極限。
布法羅大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)提出用另一種輕手法稱(chēng)為軌道角動(dòng)量推動(dòng)激光技術(shù)，將激光放在中心渦流螺旋模式下。
通常今天的電腦對(duì)于工作需要來(lái)說(shuō)還是太大了，布法羅大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)能夠縮小渦流激光到能與計(jì)算機(jī)芯片兼容。由于激光束沿螺旋模式，信息編碼成不同的渦的曲折，它能攜帶10倍以上的線性移動(dòng)的信息量比傳統(tǒng)的激光器。
渦流激光是許多的設(shè)備如先進(jìn)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的一個(gè)組成部分，并最終對(duì)于繼續(xù)建立更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)仍是必須的。
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