Másodpercenként 100 gigabites adattovábbítás kvantum-kaszkád lézerrel

2020 / 03 / 08 / Justin Viktor
Másodpercenként 100 gigabites adattovábbítás kvantum-kaszkád lézerrel
A lézerek rendkívül gyors, rövidtávú, vezeték nélküli kapcsolatot biztosíthatnak, amikor hatalmas adatkészleteket kell áthelyezni a kórházi kampuszok között, vagy az egyetemi kutatóhelyek között  műholdas kommunikáción keresztül.

100 milliárd kapcsolás / másodperc

A terahertzes kvantum-kaszkád lézereket az a tény különbözteti meg a többi lézertől, hogy fényt bocsátanak ki az elektromágneses frekvenciatartomány terahertzes régióiban. Alkalmazzák őket a spektroszkópia területén is, ahol kémiai elemzéseknél használatosak.


A fizika és a mérnöki munka új területét képviseli a képen látható kvantum-kaszkád lézer. (Kép: University of Leeds)

Annak érdekében, hogy ilyen megnövekedett sebességgel tudjanak adatokat küldeni, a lézereket nagyon gyorsan kell modulálni: ez másodpercenként körülbelül 100 milliárdszor történő be- és kikapcsolást, vagy másképp fogalmazva, pulzálást jelent. A mérnökök és a tudósok eddig adósok maradtak egy erre szolgáló hatékony módszer kifejlesztésével.

Most, a Leeds-i Egyetem és Nottingham Egyetemének tudósai áttörést értek el a terahertzes kvantum-kaszkád lézerek irányításában, ami másodpercenként 100 gigabites sebességű adatátvitelhez vezethet. Ehhez kombinálták az akusztikus- és a fény-hullámokat.

John Cunningham, a Leeds-i Egyetem nanoelektronika professzora elmondta: „Ez izgalmas kutatás. Jelenleg a kvantum-kaszkád lézer modulálására szolgáló rendszer elektromosan vezérelt - de ennek a rendszernek megvannak a korlátai. Ironikus módon, ugyanaz az elektronika, amely a modulációt biztosítja, általában fékezi a moduláció sebességét. Az általunk fejlesztett mechanizmus inkább akusztikus hullámokra támaszkodik.„

Kvantum-kút

A kvantum kút egy potenciális kút, amely csak diszkrét energiaértékeket tartalmaz. A kvantumkút demonstrálására használt klasszikus modell az, hogy a részecskék, amelyek kezdetben szabadon mozogtak három dimenzióban, két dimenzióba kerültek, és egy sík terület elfoglalására kényszerítették őket.

A kvantum-fogság akkor fordul elő, amikor a kvantum-kút vastagsága összehasonlíthatóvá válik a hordozók (általában elektronok és lyukak) de Broglie-hullámhosszával, és olyan energiaszintekhez vezet, amelyeket "energia alsávoknak" hívunk, azaz a töltéshordozóknak csak diszkrét energiaértékei lehetnek.

Külső elektronika helyett tehát a kutatók akusztikus hullámokat használtak a kvantum kutak rezgésbe hozására, a kvantum-kaszkád lézerben. Az akusztikus hullámokat egy újabb lézerből származó impulzus alumínium filmmel történő ütközése hozta létre. Ez a behatás a film tágulását és összehúzódását eredményezte, mechanikus hullámot generálva és továbbítva a kvantum-kaszkád lézeren keresztül.

Tony Kent, a Nottinghami Egyetem fizika professzora elmondta: „Alapvetően arra használtuk fel az akusztikus hullámot, felrázzuk a bonyolult elektronikus állapotokat a kvantum-kaszkád lézerben. Amikor ezt megtettük, láttuk, hogy az akusztikus hullám megváltoztatta a terahertzes lézer fény-kibocsátását.

Még nem tartunk ott, hogy tetszés szerint megállíthatnánk és újraindíthatnánk az áramlást, de néhány százalék erejéig képesek voltunk ellenőrzés alá vonni a fényteljesítményt, ami nagyszerű kezdet.

"Úgy véljük, hogy a továbbiakban új mechanizmust tudunk kifejleszteni a lézerből származó fotonkibocsátás teljes szabályozására, és talán még a hangot létrehozó struktúrákat is integrálhatjuk a terahertzes lézerbe, megszüntetve a külső hangforrás igényét.”

- tette hozzá Cunningham professzor. Az eredményeket február közepén tették közzé a Nature Communications tudományos folyóiratban.

(Forrás: TechExplorist Képek: UOL, Wikipedia, Pikrepo)


Unod a hagyományos Valentin-napi ajándékokat? Próbáld ki a legmodernebb szexjátékszereket! A teledildonikával minden távolság legyőzhető, a VR megoldásokkal az érzékelés kiterjeszthető, az AI segítségével pedig személyre szabott élményekben lehet részetek
Vásárolj az ország legnagyobb és legjobb felnőtt shopjában! 100% diszkréten csomagolt rendelésedet akár már másnap átveheted! Vágyaim.hu - A jövő az ágyadban van
Orgazmus gombnyomásra - Valentin-napi szex-tech ajándékajánló
Orgazmus gombnyomásra - Valentin-napi szex-tech ajándékajánló
Elválasztja egymástól az embereket a technológiai fejlődés, vagy éppen minden eddiginél közelebb hozza? A Valentin-naphoz közeledve a választ inkább az utóbbi forgatókönyvben látjuk, és be is mutatunk néhány eszközt, ami ezt bizonyítja.
Sosem láttunk még ilyen mozgást egy robottól
Sosem láttunk még ilyen mozgást egy robottól
Kobe Bryant és Cristiano Ronaldo gépi formában.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.