Любая частица может обладать двумя видами углового момента — орбитальным угловым моментом и спином. Орбитальный угловой момент (ОУМ) порождается движением частицы в пространстве, в то время как спин не связан с этим движением. Использование одновременной передачи радиоволн в одном диапазоне, но с разным орбитальным угловым моментом позволило группе американских учёных добиться беспроводной отправки данных на рекордных 2,5 Тбит/с.

Понимание возможности использования орбитального углового момента в мультиплексировании пришло лишь в последнее десятилетие. Первый практический опыт в этой области состоялся в Венеции в марте 2012 года.

Теперь же исследователи из Университета Южной Каролины и Лаборатории реактивного движения НАСА (оба — США) опубликовали в журнале Nature Photonics работу, согласно которой в опыте им удалось передавать информацию со скоростями до 2,5 терабита в секунду, используя разделение световых волн в одном луче по орбитальному угловому моменту на четыре группы одновременно с разделением по поляризации на две группы.

Кроме того, они сумели добиться не только устойчивого мультиплексирования, но и демультиплексирования сигнала, несмотря на имевшиеся перед экспериментами опасения о том, что сложность последних не даст провести эффективный приём сигнала.



Более того, исследователи полагают, что передачи такого типа уже сейчас реальны на расстояние до 1 км (при условии отсутствия сильных внешних помех); это позволяет говорить о возможности их применения в локальных сетях, при значительном повышении скорости передач данных, характерных для ЛВС сегодня. При этом при работе в космическом пространстве возможная дальность такого мультиплексирования с разделением по орбитальному угловому моменту оценивается авторами как неограниченная, поскольку в космосе нет турбулентности, свойственной земной атмосфере.

Наконец, по мнению авторов эксперимента, успешное совместное использование разделения передаваемых радиоволн по поляризации и орбитальному угловому моменту позволяет предположить, что мультиплексирование по орбитальному угловому моменту совместимо также с разделением по длине волны. Следовательно, применение нового вида мультиплексирования возможно для существующих оптоволоконных линий (с соответствующей модификацией приёмопередающих устройств), где оно способно значительно (как в минимум в несколько раз) повысить их пропускную способность.