Вряд ли найдется человек, довольный скоростью работы Wi-Fi, особенно если это открытая точка доступа и находится она в людном общественном месте. И ученые из многих стран и научных учреждений пытаются решить данную проблему. Совсем недавно группа японских ученых установила рекорд скорости беспроводной передачи данных в терагерцовом диапазоне. Достигнутая ими скорость передачи данных в двадцать раз превышает скорость современных стандартов беспроводной связи Wi-Fi.

Группа исследователей из университета Пурду (Purdue University), разработав кремниевый оптический транзистор, который способен передавать логические сигналы на частотах до 10 ГГц, сделала большой шаг вперед на пути реализации высокоэффективных оптико-квантовых вычислений. Созданный транзистор является оптическим выключателем, который может обеспечить передачу фотонов и усиление потока света, мощности которого будет достаточно для управления другими двумя транзисторами. Созданное устройство весьма компактно и совместимо с технологией CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), что позволит встраивать такие транзисторы прямо на кристаллы гибридных оптоэлектронных микросхем и микропроцессоров.

Есть множество мест в различных учреждениях, где не допускается использования беспроводной связи Wi-Fi или любых других стандартов. К примеру, в больницах любое радиопередающее оборудование, даже обычный мобильный телефон, может послужить источником помех для чувствительнейших медицинских приборов от которых может зависеть жизнь человека. Единственным доступным решением является использование кабелей и других электрических соединителей, но в некоторых случаях это неудобно, прокладка кабелей может вызывать неудобства и снижать мобильность медицинского оборудования. Инженеры из Национального технологического университета Тайбэя предложили простое, дешевое и надежное решение - оптический высокоскоростной канал передачи данных, построенный на базе обычных лазерных указок.

На страницах нашего сайта мы часто публикуем новости и события, связанные с графеном и смежными с ним областями. И, я так думаю, это будет продолжаться еще долго, в первую очередь из-за того, что исследования этого, относительно молодого материала начинают набирать все большие обороты. И сейчас я расскажу об очередном достижении, сделанном учеными Технологического института Карлсруэ, Германия, и французского Национального научно-исследовательского центра (French National Center for Scientific Research, CRNS). Используя графен и некоторые технологические уловки, ученые создали инструмент, который может фокусировать поток электронов, подобно оптической линзе, фокусирующей поток света.

Во всем мире миллионы людей используют инсулиновые инъекторы, кардиоводители, другие персональные медицинские устройства, импланты и датчики, которые в своей работе полностью полагаются на функции беспроводной радиосвязи. И как другие радиоканалы передачи данных, радиоканалы медицинских устройств подвержены угрозе вмешательства в их работу извне. Что произойдет, если злоумышленник попытается нарушить нормальную работу медицинского устройства? И это уже не является чем-то из разряда научной фантастики. На конференции Black Hat Security Conference, проходившей прошлым летом, Джей Рэдклифф (Jay Radcliffe), используя свой собственный инсулиновый инъектор, продемонстрировал, что более-менее грамотный хакер может написать вредоносный скрипт, который сожжет подменить данные обмена между датчиком глюкозы и исполнительным механизмом инъектора. В результате пациент может не получить вовремя инъекцию или получить ударную дозу инсулина, что в обоих случаях будет иметь для него печальные последствия.

Область космической солнечной энергетики обещает стать в будущем неисчерпаемым источником дешевой и экологически чистой энергии, но это пока только в будущем, к сожалению, на современном уровне развития современных технологий реализация этого является делом абсолютно не обоснованным с экономической точки зрения. Но, невзирая на это, понемногу делаются шаги в сторону развития космической энергетики. И данный проект, с которым мы хотим вас познакомить, хоть и выглядит немного фантастическим, уже получил часть финансирования от НАСА, что в недалеком будущем может сделать этот проект реальностью.

Представители австралийского Национального исследовательского агентства CSIRO (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation) объявили о том, что им удалось создать новую высокоскоростную технологию беспроводной передачи информации, использующую микроволновый диапазон радиочастот. Полученная скорость передачи данных, составляющая 10 гигабит в секунду в каждом направлении, позволит этой технологии стать основой физического уровня передачи данных коммуникационных систем нового поколения. А такие коммуникационные системы, имеющие дальность действия, измеряемую десятками километров, найдут широкое применение в малонаселенных областях, где прокладка оптоволоконных линий является экономически нецелесообразной.

Ученые из университета ETH Zurich и Института изучения света Макса Планка (Max Planck Institute for the Science of Light) добились реализации передачи между двумя молекулами, выступавшими одновременно в роли передающих и принимающих антенн, единственных фотонов света. Способность передавать единичные фотоны света является идеальным решением для некоторых приложений в областях квантовых коммуникаций, квантовой криптографии или в квантовых компьютерах.

Известная японская компания Panasonic закончила разработку и готовит начало массового производства нового набора микросхем, предназначенного для беспроводной передачи данных в миллиметровом радиодиапазоне стандарта WiGig со скоростью до 2.5 Гбит в секунду. Данный набор, обеспечивающий высокое качество радиосвязи и надежность передачи данных между устройствами, в момент пиковой нагрузки потребляет всего один ватт энергии, что позволит использовать эти чипы в составе смартфонов и других портативных электронных устройств, которые черпают энергию из своих аккумуляторных батарей.

В свое время на страницах нашего сайта мы рассказывали о перспективах использования нейтринных лучей для дальних коммуникаций и для связи с объектами, расположенными в труднодоступных местах. И вот группа исследователей из университета Рочестера (University of Rochester) впервые успешно передала с помощью луча нейтрино сообщение сквозь каменную преграду, толщиной 240 метров. Ученые на другой стороне смогли уверенно принять передаваемую информацию, получив короткое сообщение, содержавшее всего одно слово - "нейтрино".

Представители компании HP объявили о том, что в их лабораториях ведутся работы по созданию совершенно нового компьютерного чипа, на кристалле которого будут находиться 256 микропроцессоров, связанных друг с другом посредством лазерных оптических коммуникаций. Получивший кодовое название Corona, этот чип сможет обеспечить производительность в 10 триллионов операций с плавающей запятой в секунду. Таким образом, если объединить в рамках одной вычислительной системы всего пять таких чипов, то суммарная производительность системы достигнет уровня производительности современных суперкомпьютеров.

Исследователи подразделения IBM Research создали новый оптический чип, который может обеспечить самую высокую на сегодняшний день скорость передачи данных - 1 триллион бит (1 терабит) в секунду. Чип приемо-передатчика получил название Holey Optochip из-за того, что в его подложке просверлено 48 отверстий, расположенных особым образом, в которых установлены модулирующие и детектирующие элементы. Лазерный свет, проходящий через эти отверстия, модулируется и может передавать в восемь раз больше данных, чем существующие сегодня самые скоростные решения. Это приблизительно в 10 тысяч раз больше, чем 100-мегабитный Ethernet, на основе которого построено подавляющее большинство компьютерных сетей.

Биты данных, "путешествующие" от одного узла Интернета к другому, на пути своего следования много раз подвергаются трансформации. Для передачи по оптоволоконному кабелю их преобразуют в импульсы лазерного света, а для обработки и передачи через электрические проводники их превращают в импульсы электрического тока. Естественно, преобразование информации из одного вида в другой занимает некоторое время и требует расхода дополнительного количества энергии. Выходом из этой ситуации является использование оптических вычислительных устройств и маршрутизаторов, многие ученые уже пытались разработать подобные устройства, но их разработки всегда тормозились отсутствием качественного и надежного оптического устройства хранения информации. Совсем недавно японские исследователи разработали новое устройство оптической памяти, которое, как они надеются, проложит путь к развитию более скоростных коммуникаций и Интернета.

Когда данные, в виде импульсов света, передаются через оптоволоконный кабель, специальные электронные чипы на обоих концах кабеля выполняют преобразование электрических импульсов в импульсы света и наоборот. Но, при соединении полупроводникового кристалла чипа и оптического волокна возникает множество технических проблем, которые, конечно решаются с помощью тщательной обработки поверхности торцов волокон и совмещения их с оптической осью чипа. Международная команда ученых разработали альтернативное решение, воплотившееся в виде оптического волокна прямо со встроенными в него электронными полупроводниковыми цепями.

Достаточно во многих случаях требуется обеспечить гальваническую развязку, высоковольтный электрический барьер, между двумя электронными устройствами или даже частями одного электронного устройства. Самым наилучшим решением на сегодняшний день является использование оптической развязки и оптоволоконного кабеля. Но, в некоторых случаях требуется и развязка канала передачи энергии, в этом случае возникает гораздо больше технических проблем, нежели при развязке только передачи данных. Для решения этой сложной проблемы исследователи из Национальной лаборатории Сандиа разработали новый вид оптоволоконного гибридного кабеля (power-over-fiber, PoF), по которому оптическим способом можно передавать не только данные, но и энергию также.