Spinning verso il futuro – Nuova guida d’onda sta cambiando il modo in cui i dati vengono trasferiti e manipolati

Nuova guida d'onda cambia il trasferimento e la manipolazione dei dati

L'innovazione dello spin elettromagnetico su metasuperfici potrebbe portare a futuri sistemi di dati che utilizzano lo spin di fotoni binari per una codifica efficiente e manipolazione delle informazioni. ¶ Credit: ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems

Il concetto di un frigorifero che gestisce automaticamente la spesa alimentare e ti avvisa quando il cibo scade potrebbe sembrare uno sguardo entusiasmante nel futuro non troppo lontano. Tuttavia, il lato meno affascinante dell’Internet of Things (IoT) risiede nelle enormi quantità di dati che genererà, rendendo necessaria la loro memorizzazione e trasmissione tra diversi punti. Ogni server cloud, per quanto remoto, esiste fisicamente da qualche parte e i dati devono viaggiare da quella posizione ad altre aree, anche all’interno del server stesso. Questo trasferimento di dati può potenzialmente diventare un ostacolo importante per l’efficienza dell’elaborazione dei dati.

Analogamente, l’intelligenza artificiale sta diventando sempre più un’esperienza quotidiana, ma richiede anche un pesante trasferimento di dati. Tecnologie come la blockchain, il consumo di media aumentato e la realtà virtuale contribuiranno tutte all’aumento di messaggi di errore e notifiche che ci sollecitano ad aumentare la capacità di archiviazione e la larghezza di banda di comunicazione dei dati.

La spintronica è un campo che esplora le proprietà di spin degli elettroni e ha il potenziale per rivoluzionare la memorizzazione e il trasferimento dei dati offrendo nuovi tipi di dispositivi di memoria in grado di memorizzare dati in modo più efficiente. Allo stesso modo, la fotonica può offrire una capacità maggiore rispetto alle tecnologie tradizionali per codificare le informazioni sui fotoni luminosi utilizzando la loro polarizzazione, simile allo spin degli elettroni, ma solo se si riesce a controllarla.

In una ricerca pubblicata su Nature Nanotechnology, i fisici di TMOS, il Centro di Eccellenza ARC per i Sistemi Meta-ottici Trasformativi, compresi gli Investigatori Associati della City University di New York, dell’Australian National University e del Laboratorio di Ricerca dell’Aeronautica, hanno sviluppato un nuovo metodo per la progettazione di metasuperfici. Questo metodo può ingegnerizzare lo spin elettromagnetico generando un nuovo tipo di modo fotonico in un innovativo waveguide di tipo Dirac. Questo avanza la ricerca precedente sul trasferimento di informazioni a bassa perdita che utilizza la trasmissione del segnale lungo le interfacce topologiche.

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