來自暨南大學、上海理工大學等機構的聯合團隊以光為載體實現了大容量信息復用技術，有望為下一代高密度光存儲技術提供新思路。10月14日，最新研究成果在線發表于《自然—光子學》。
國際數據中心的報告顯示，到2025年，人類社會數據總量將達到175ZB。作為信息的重要載體之一，光的波長、偏振、振幅等物理維度能夠建立正交的數據通道，利用光的物理維度復用可提高光信息技術的容量和安全性。
隨著光信息技術的發展，數據的編碼幾乎耗盡了現有的相關物理維度，光信息復用的容量正迅速接近極限。自20世紀初科學家認識到光子攜帶軌道角動量（OAM）可作為光子復用的新維度以來，利用相位渦旋光場開發光子OAM的復用技術方興未艾。
然而，微納尺度下光子OAM的操控和復用與宏觀尺度對應的自由空間及光纖截然不同，發現深亞波長尺度下OAM光場與物質相互作用的新機制和復用新技術，成為發展下一代光子器件亟待解決的關鍵科學難題。
研究人員首次揭示顆粒產生依賴于拓撲荷的吸收差異從而形成螺旋二色性的新物理現象。他們結合研究團隊學科交叉優勢，率先實現了世界首例六維光信息復用技術。研究結果表明，作為一個理論上具有無限自由度的物理維度，OAM復用在納米尺度光信息編碼和調控等領域具有重要作用。
該研究為開發光的OAM維度以控制光與物質的相互作用開辟了新途徑，其機制也可應用至其他相關光學系統。
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https://doi.org/10.1038/s41566-021-00880-1
來源：中國科學報 記者：朱漢斌
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