無線頻寬不夠用？ 把波捲成麻花捲傳送吧！
大家的 Wi-Fi 無線裝置只要一打開，無論是有加密還是沒加密，立刻都可以搜尋到一堆無線基地台。2.4GHz已經不夠用了，5GHz雖尚未普及，但可預知將來一定也是塞爆的狀態。科學家們提出了一個預估可以永久解決頻譜不夠的方法，就是許多不同的波綁在一起，理論上可以無限制的加大頻寬（無誤）。
你曾經有手機打不出去的經驗嗎？尤其是在地震過後，柯景騰跑了好遠才有訊號，才能夠打給沈佳宜。雖說上述的例子並不一定是頻寬被瞬間湧入的通話流量塞爆，而是停電問題。但筆者確實有過地震後，大家急著報平安，造成GSM頻寬被塞爆，手機有訊號但卻怎樣都打不出的問題。
科學家使用了一個簡單的方法，把光給綁在一起不就得了！咦？光不是都直線前進嗎？要怎麼綁在一起？小編也是一頭霧水，不過科學家們的厲害之處，就是把簡單的東西解釋成很複雜，就讓我消化之後為大家娓娓道來（狀態為拉肚子）。
光是直線前進的沒有錯（電磁波的範圍很廣，可以被人眼所捕獲的電磁波稱為可見光，可以煮熟食物的稱為微波爐），但是在前進的過程中，其實是會旋轉的。科學家利用光的其中一個特性，稱為軌道角動量（orbital angular momentum）的東西，將許多道光，合併成一束光發射出去。目前所有的無線訊號傳輸方法都是應用自旋角動量（spin angular momentum）的方式傳遞。大家看到這兩個物理專有名詞，應該很想點上一頁逃走了吧！其實以太陽系作為例子，軌道角動量就是我們地球繞著太陽轉，自旋角動量就是地球的自轉，這樣懂了嗎？如果讀者還是不太了解，可以到英國格拉斯哥大學的頁面上，觀看令人頭暈的動態照片。
▲1個軌道角動量示意圖。（圖片來源：維基百科）
▲2個軌道角動量示意圖。（圖片來源：維基百科）
理論上一道光可以由無數個不同軌道角動量的光子所組成，無數道光就可以傳輸無限大的頻寬，選擇傳輸頻率只剩距離的問題（越高頻率、傳送距離越短）。目前科學家們利用8個不同軌道角動量的光合成一束光，每個光可以傳送最高300Gbps的速度，已經能夠達成2.5Tbps的傳輸速度。這是在1公尺左右的端點達成，接下來希望可以達到1公里，甚至到衛星傳輸的距離。
▲8個軌道角動量示意圖，每個可傳輸約300Gbps的速率，8個就2.5Tbps啦。
想知道更多相關詳情，請上Nature（要付費）。
資料來源：DVICE、EXTREME TECH、BBC
