Использование частиц света, то есть фотонов, для передачи информации отнюдь не новость. Фотоны нашли применение в ряде тестов для определения точности квантовых сетей на больших расстояниях. В то время как появление квантовой коммуникации пока остаётся на горизонте, группа исследователей разработала новый способ использования фотонов для беспроводной передачи информации и данных, потенциально заменяя сегодняшнюю волоконную оптику и создавая гораздо более быстрый Интернет. Исследователи из Университета Глазго в Великобритании, работая совместно с коллегами из Германии, Новой Зеландии и Канады, разработали способ модуляции фотонов, который они назвали «оптическим угловым моментом» (OAM). Модуляция работает путем «скручивания света» и передачи его по открытым воздушным каналам. Конкретно, команда скрутила фотоны, передавая их через специальную голограмму, схожую на ту, что имеется на каждой кредитной карте.

Применение голограмм позволяет фотонам переносить больше информации, чем обычные бинарные биты 0 и 1, используемые в современных цифровых коммуникациях, и это похоже на то, как квантовая сеть использует квантовые биты (кубиты) для передачи информации. Было показано, что этот метод передачи эффективен на расстоянии до 1,6 км (примерно миля) свободного пространства. Исследовательская группа построила канал в Эрлангене (Германия), где была смоделирована городская среда со всеми потенциальными источниками помех сигналу.

Работающая система связи на модуляции оптическим угловым моментом способна передавать данные по беспроводной сети через свободное пространство, что может трансформировать и упростить онлайн-доступ для развивающихся стран без необходимости построения волоконно-оптических сетей, обходящихся достаточно дорого. Поскольку волоконная оптика пока остаётся самым быстрым способом передачи информации, учёные считают, что их метод может дать пропускную способность, превосходящую ВОЛС, к тому же без требований прокладки физических кабелей.

Несмотря на свою эффективность, этот тип коммуникации имеет свои физические пределы, например, его нельзя применять в помещении. Кроме того, пока не исследовано влияние погодных условий на пропускную способность каналов с ОАМ

Тем не менее, команда исследователей сделала многообещающее достижение, продемонстрировав, что так называемая адаптивная оптика может улучшить передачу квантовой информации.