Ricercatori statunitensi e israeliani della University of Southern California e dell'Università di Tel Aviv hanno trasmesso dati all'incredibile velocità di 2,5 terabit al secondo, cioè 320 gigabyte o se preferite con una rapidità che consentirebbe di scambiarsi all'incirca sette film in Blu-Ray in un secondo. Per farlo si sono avvalsi di onde "attorcigliate" tra loro, come a formare un vortice, e non a caso si parla di vorticità delle onde elettromagnetiche.
Questi segnali usano il momento orbitale angolare (OAM) per inserire più dati all'interno di un singolo flusso, a differenza delle trasmissioni odierne dove a essere modulato è il momento angolare di spin (SAM). Per spiegare meglio la differenza, il sito Extremetech fa una similitudine. "Immaginiamo la Terra: il SAM è rappresentato dal nostro pianeta che ruota sul suo asse, mentre l'OAM è il nostro movimento intorno al Sole". Fondamentalmente i ricercatori sono riusciti a creare un protocollo wireless capace di usare sia OAM sia SAM. Nel concreto gli studiosi hanno "attorcigliato" otto flussi dati di luce visibile a 300 Gbps usando OAM. Ognuno di questi era caratterizzato da un differente livello di torsione OAM.
"I fasci, inseriti all'interno di due gruppi di quattro, sono stati fatti passare attraverso differenti filtri di polarizzazione. Un blocco di quattro è stato trasmesso come un flusso sottile, che ricorda la filettatura di una vite, mentre gli altri quattro sono stati trasmessi intorno alla parte esterna, come una guaina. Il flusso è stato poi inviato nello spazio aperto (nell'esperimento effettuato si parla di appena un metro), disattorcigliato e processato dalla parte ricevente, rilevando così l'incredibile velocità", ha scritto Extremetech, aggiungendo che l'efficienza spettrale del collegamento è stata di 95,7 bit per hertz, superiore a quella di LTE (16,32 bit/Hz), Wi-Fi n (2,4 bit/Hz) e DVB-T (0,55 bit/Hz).
Il traguardo a cui si è giunti è figlio di un esperimento che ha visto l'Italia protagonista: pochi mesi fa ricercatori dell'Università di Padova, insieme a colleghi svedesi dell'Angstrom Laboratory, sono riusciti a effettuare una trasmissione OAM lungo 442 metri - da un faro sull'isola di San Giorgio verso una parabola situata su un balcone di Palazzo Ducale a Venezia.
La trasmissione OAM si configura come un'importante scoperta per il settore della comunicazione wireless perché secondo i ricercatori consentirebbe di "attorcigliare" tra loro un numero infinito di protocolli di trasmissione senza usare maggiore spettro. Questo vuol dire che teoricamente si potrebbero prendere 10, 100 oppure 1000 segnali Wi-Fi o LTE e attorcigliarli all'interno di un singolo fascio, aumentando il throughput di 10, 100 o 1000 volte e andando così a risolvere il problema della congestione.
Ottenuto questo importante risultato, i ricercatori hanno intenzione di aumentare la distanza di trasmissione. "Per situazioni che richiedono una capacità elevata...su distanze relativamente brevi, inferiori al chilometro, questo approccio potrebbe essere interessante. Naturalmente, c'è anche l'opportunità di effettuare comunicazioni su lunga distanza tra satelliti nello spazio, dove la turbolenza non è un problema", ha dichiarato Alan Willner della University of Southern California.