实验室新研究：扭转光子实现多层信息加载 或淘汰光纤

　　近日《Science Advances》期刊上发表了一篇关于通过扭转光学角动量搭载更多信息通信技术报道。据了解，这是一个由英国、德国、新西兰和加拿大物理学家组成的科研小组，通过采用除了0和1以外的字母方式传递信息，应用“光学角动量”扭转解决了光通信在开放空间传播。

　　在通信传播过程中，传统的数字通信采用0和1的方式传递信息，而此次实验在扭转光子中编码允许他们传递额外的信息——类似于在0和1基础上添加一些字母信息。科学家们可以通过一种特殊的类似于应用在信用卡中的全息图的方式“扭转”光子(单个光颗粒)使光子具有角动量而可以搭载这些信息在自由空间中传播。

　　据了解，研究人员通过测试城市环境中实际链路上光学角动量的相位和强度所携带光信息的影响，对这些量子信息传输模式的可行性进行了评估。并且已经在德国埃尔朗根对1600米长的链路进行了测试，该链路经过田野、街道并且靠近高层建筑以尽量精确模拟城市环境和可能影响空间中信息传递的大气扰动。

　　此项研究自由空间中光学系统是既可以给我们提供光纤的带宽又不需要物理连接线的一种有潜力的方式，是高维自由空间光学迈向价格更低廉、更方便的替代埋地光纤连接的至关重要的一步。然而，实验中大气扰动凸显了对于宽带数据传输过程波前相位形状的脆弱性，这也表明未来自适应光学还有亟需面对的挑战。