Het gebruik van lichtdeeltjes, dat wil zeggen fotonen, om informatie over te brengen is zeker niet nieuw. Fotonen hebben toepassingen gevonden in een aantal tests om de nauwkeurigheid van kwantumnetwerken over grote afstanden te bepalen. Terwijl de opkomst van kwantumcommunicatie aan de horizon blijft, heeft het onderzoeksteam een nieuwe manier ontwikkeld om fotonen te gebruiken om draadloos informatie en gegevens te verzenden, waardoor mogelijk de huidige glasvezel wordt vervangen en een veel sneller internet wordt gecreëerd. Onderzoekers van de Universiteit van Glasgow in het VK hebben in samenwerking met collega's uit Duitsland, Nieuw-Zeeland en Canada een methode ontwikkeld voor het moduleren van fotonen, die ze "optisch impulsmoment" (OAM) noemen. Modulatie werkt door "licht te verdraaien" en door te geven via kanalen in de open lucht. Concreet heeft het team de fotonen verdraaid,ze door een speciaal hologram leiden, vergelijkbaar met dat op elke creditcard.
Door het gebruik van hologrammen kunnen fotonen meer informatie bevatten dan de gebruikelijke binaire 0 en 1 bits die in moderne digitale communicatie worden gebruikt, vergelijkbaar met hoe een kwantumnetwerk kwantumbits (qubits) gebruikt om informatie over te brengen. Deze transmissiemethode is effectief gebleken over afstanden van maximaal 1,6 km (ongeveer een mijl) vrije ruimte. Het onderzoeksteam bouwde een kanaal in Erlangen, Duitsland, waar een stedelijke omgeving werd gesimuleerd met alle mogelijke bronnen van signaalinterferentie.
Een werkend optisch impulsmomentcommunicatiesysteem is in staat om gegevens draadloos over de open ruimte te verzenden, wat de onlinetoegang voor ontwikkelingslanden kan transformeren en vereenvoudigen zonder de noodzaak om dure glasvezelnetwerken te bouwen. Omdat glasvezel nog steeds de snelste manier is om informatie over te dragen, zijn wetenschappers van mening dat hun methode bandbreedte kan bieden die verder gaat dan glasvezellijnen, zonder dat er fysieke kabels hoeven te worden gelegd.
Ondanks de effectiviteit heeft dit type communicatie zijn fysieke beperkingen, het kan bijvoorbeeld niet binnenshuis worden gebruikt. Daarnaast is de invloed van weersomstandigheden op de doorvoer van kanalen met OAM nog niet onderzocht.
Het onderzoeksteam heeft echter een veelbelovende prestatie geleverd door aan te tonen dat zogenaamde adaptieve optica de overdracht van kwantuminformatie kan verbeteren.
Serg vlieger
