Luz torcida transporta 2,5 terabits de dados por segundo
Inovação Tecnológica – Ciência Hoje. - 26/06/2012
Cada feixe se torna
um fluxo de dados independente dentro do canal principal, de forma similar às
diferentes estações que um rádio consegue captar.[Imagem: Wang et
al./Nature Photonics]
Torcendo
os dados
Feixes de luz torcida são capazes de
transmitir 85.000 vezes mais dados por segundo do que um cabo de banda larga.
Uma equipe internacional de
cientistas demonstrou que o truque óptico inusitado - torcer o feixe de luz -
permite alcançar velocidades de até 2,56 terabits por segundo.
Isso equivale a transferir o conteúdo
completo de 66 DVDs em 1 segundo.
Luz
torcida
A primeira forma prática de torcer um
feixe de luz de forma controlada, criando a luz torcida, surgiu em 2006.
Há poucos dias, uma equipe tirou
proveito do efeito para criar hélices de escuridão, permitindo contornar os
inconvenientes do comprimento de onda da luz, muito grande para lidar com
objetos em escala atômica.
Luz
multicanal
Agora, Jian Wang, trabalhando na
Universidade do Sul da Califórnia, nos Estados Unidos, usou "hologramas de
fase" para manipular oito feixes de luz, fazendo-os propagar-se como se
fossem hélices de DNA.
Cada um dos feixes tem sua própria
torção, o que permite codificar bits de dados em cada um deles - imagine
diferentes parafusos, cada um com um número diferentes de "voltas" na
rosca.
Os feixes foram divididos em dois
grupos de 4, cada um deles com um momento angular orbital diferente.
Os dois grupos foram filtrados para
assumirem polarizações diferentes, e combinados em um único feixe de luz para transmissão,
quatro no centro e quatro em volta.
Assim, cada feixe se torna um fluxo
de dados independente dentro do canal principal, de forma similar às diferentes
estações que um rádio consegue captar.
No receptor, o processo é desfeito,
desmontando-se o feixe principal em suas diversas hélices de luz constituintes,
quando então se pode ler os dados.
"Nós não inventamos a luz
torcida, mas nós pegamos o conceito e o levamos para a faixa dos terabits por
segundo," disse o Dr. Alan Willner, coordenador do experimento,
acrescentando que uma das belezas da óptica é que "você consegue fazer
coisas com a luz que você não consegue fazer com a eletricidade".
Devido ao delicado
processo de montagem do feixe de luz principal, composto por oito feixes
individuais, a atmosfera pode ser um problema, gerando interferências que
poderão gerar perda de dados. [Imagem: Wang et al./Nature Photonics]
Inconveniências
atmosféricas
Os pesquisadores transmitiram os
dados em espaço aberto, segundo eles, na tentativa de simular o que poderá
acontecer com o uso desse mecanismo para comunicações via satélite - na
verdade, as fibras ópticas distorcem a luz torcida.
Segundo a equipe, o experimento lança
as bases para a construção de links de satélites de velocidades extremamente
altas, além de links diretos em terra.
Contudo, devido ao delicado processo
de montagem do feixe de luz principal, composto por oito feixes individuais, a
atmosfera pode ser um problema, gerando interferências que poderão gerar perda
de dados.
Embora não tenha ainda feitos testes
práticos quanto a isso, o professor Willner arrisca uma distância de 1 km como
alcance prático para a velocidade obtida nesse experimento.
Distâncias maiores estarão sujeitas a
perdas, que equivalerão a uma redução na velocidade de transmissão. Links entre
satélites no espaço não estarão sujeitos a essas limitações de velocidade.
A grande expectativa é que alguém
consiga compatibilizar as fibras ópticas com a luz torcida, disponibilizando
esse autêntico "teletransporte de dados" - 66 DVDs em 1 segundo -
para uso prático.
Corpo Energético
O professor J.
Ferrari da Universidade de São Paulo Brasil, ao estudar a luz com pontos
luminosos em fotos feitas pelo MIT, afirmou que a luz alem de torcer o feixe
principal é elástica e pode se propagar para fora de sua origem, no caso aqui o
corpo energético das pessoas mesmo estando em estado normal físico.
Por isso as pessoas
sentem um arrepio ao cruzar com outra. Isso porque o corpo energético é
constituído de pontos luminosos. “N” vezes em cada milímetro quadrado. O nosso
cérebro é um link natural, manipula a luz como nós manipulamos dados gravados
em DVDs. Se um DVD aceita a fibra ou fio gravado nele o fio que liga o corpo
físico ao corpo energético ele pode transmitir dados na velocidade da luz,
muito mais que “N” vezes de informações.
Isso equivale a transferir o conteúdo
completo de 66 DVDs em 1 segundo. Afirma
ele.
Bibliografia:
Terabit free-space data transmission
employing orbital angular momentum multiplexing
Jian Wang, Jeng-Yuan Yang, Irfan M. Fazal, Nisar Ahmed, Yan Yan, Hao Huang,
Yongxiong Ren, Yang Yue, Samuel Dolinar, Moshe Tur, Alan E. Willner, J. Ferrari.
Nature Photonics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphoton.2012.138
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