Без втрат у вирі атмосферного хаосу. Дослідники розробили лазерний промінь, здатний витримувати турбулентність.

Атмосферна турбулентність, вихори теплого й холодного повітря та вітер тривалий час залишалися головною перешкодою для розвитку оптичного зв'язку у відкритому просторі.

Звичайні лазерні промені розсіюються за таких умов, що призводить до втрати даних і потребує використання дорогих систем адаптивної оптики. Проте міжнародна команда дослідників з Університету Вітватерсранда (Південно-Африканська Республіка) та Університету Бордо (Франція) знайшла спосіб обійти цю проблему.

Вчені здійснили перше в історії успішне тестування технології, яка здатна передавати оптичні дані через атмосферні спотворення, зберігаючи їх цілісність. Замість традиційного кодування інформації через інтенсивність або колір світла, дослідники впровадили принципи топології — галузі математики, що аналізує властивості об'єктів, які залишаються незмінними під час їх деформації.

Інформацію було закодовано в стійкі світлові форми, що нагадують частинки, відомі як "скірміони". Під час дослідження лазерні промені були спрямовані на відстань 270 метрів між двома будівлями в кампусі університету Йоганнесбурга. Незважаючи на те, що форма самого променя зазнала істотних деформацій під впливом теплових і вітрових умов, топологічна структура даних залишилася незмінною.

Точність передачі даних перевищила 98 відсотків за більшості умов і становила близько 86 відсотків в умовах екстремальної турбулентності. При цьому приймач не потребував жодного додаткового обладнання для попереднього очищення чи корекції сигналу.

Новий підхід дозволить суттєво знизити обчислювальні витрати та енергоспоживання в мережах оптичного зв'язку. Дослідники зазначають, що ця технологія відкриває широкі перспективи для супутникового зв'язку, квантової криптографії та далеких космічних місій. Крім того, вона дозволить швидко й недорого забезпечити високошвидкісним інтернетом віддалені та сільські регіони без необхідності прокладання дорогих кабельних мереж. Результати дослідження було опубліковано в журналі Science Advances.