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摘要：物理学家在拉帕尔马岛和特内里费岛的两个天文台之间发射了一束绿色激光。最近的一项实验表明，可能会“扭曲”光波，比以往任何时候都塞进更多的信息，并把信号发送到一个实际的距离。在这种情况下，物理学家使用扭曲的激光在两个岛屿之间发送信息“你好世界”。[物理学中9大未解之谜]扭曲光子光波一直被用于通信。近年来，物理学家们发现了一些...来增加这些扭曲的次数，改变光的角动量。
当你打 ... 或浏览互联网时，很有可能通过每秒传输数十亿比特的光纤链路进行大量的通信。
最近的一项实验表明，可能会“扭曲”光波，比以往任何时候都塞进更多的信息，并把信号发送到一个实际的距离。在这种情况下，物理学家使用扭曲的激光在两个岛屿之间发送信息“你好世界”。[物理学中9大未解之谜]
扭曲光子光波一直被用于通信。无线电是光的一种形式，光纤中常见的激光也是。为了获取信息，人们可以使用波的振幅（如AM无线电），波的频率（用于FM无线电），甚至相位和偏振度（与前两个一起用于光纤）。
事实上，一个人只能使用四个特征，即所谓的自由度，将信息编码成一个光波限制了通过光子可以传送多少信息。维也纳大学的一个国际研究小组想知道他们是否能将信息编码成光波的另一个特征，角动量，并将其发送到足够远的地方，以使其有用——在这种情况下，在加那利群岛的两个观测站之间约88英里（142公里）。“KdSPE”“KdSPs”“KdSPE”这个激光束的假彩色图像表明，当两次放大时，光波具有惊人的复杂性。（IQOQI Vienna/Robert Fickler）
听起来违反直觉，光有角动量。这是因为当光子传播时，它实际上会“扭曲”并旋转一定的圈数。近年来，物理学家们发现了一些 ... 来增加这些扭曲的次数，改变光的角动量。
“当我们做一个额外的自由度时，你可以使用相同的通道[在这种情况下，光的波长]，并将信息量增加一个n的因子，”马里奥·克莱恩，维也纳大学的一位博士生告诉《生活科学》，他是概述这两项研究结果的其中一项研究的主要作者。在这种情况下，“n”是光的角动量中“模”的数目。模式是角动量测量的整数倍。例如，一个有五个模式和十个通道的传输，现在可以发送五倍于原来十个通道的信息。
光旅行通常，如果一个人在这个实验中看着激光打到一个空白屏幕上，它会显示为一个环。使用计算机将角动量测量叠加到光信号上，产生可以解码的不同图案。研究人员使用这种 ... 创建了一个光模式，产生了“Hello World”的信息，
编码信息只是实验的一部分。下一步是把信息发送到很远的地方。克林说，以前，光子学领域的大多数人认为一个信息不能很好地通过大气层传播。这是因为他们假设角动量对光的折射率敏感，这是随气压或湿度变化的东西。
他们错了。当研究小组在拉帕尔马岛和特内里费岛上的两个天文台之间发射绿色激光束时，接收器仍然可以接收到信号，探测到研究小组对扭曲光线施加的角动量的变化。”“我们实际上很惊讶能得到超过3公里的东西，”克林说，
为什么能工作还不清楚。可能是关于空气对这些测量的干扰程度的假设是不正确的。
这次成功的实验为进一步的研究开辟了道路最终可能被用于通讯。克莱恩说，发送者和接受者相对简单，现成。计算上的繁重工作是处理信号，但这也使用了老套的数学技术。”我们希望减少复杂性，“他说，”KDSPE“KDSPs”结果发表在11月15日的《美国国家科学院院刊》上的两项研究中。
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