自动处理您的杂货购物并提醒您过期食物的冰箱概念可能看起来像是对不久的将来的一瞥。然而，物联网（IoT）的不那么迷人的一面在于它将产生大量的数据，需要在不同的点之间进行存储和传输。无论多么遥远，每个云服务器都以物理形式存在于某个地方，数据必须从该位置传输到其他区域，甚至在服务器内部也是如此。这种数据传输可能成为数据处理效率的一大障碍。
类似地，人工智能正越来越成为日常功能，但它也需要大量的数据传输。区块链、增加的媒体消费和虚拟现实等技术都将增加错误消息和通知的浪潮，敦促我们提高存储容量和数据通信带宽。
自旋电子学是一门研究电子自旋性质的领域，它有潜力通过提供新类型的存储器件来革新数据存储和传输，这些存储器件可以更有效地存储数据。类似地，光子学可以通过使用极化编码信息在光子上编码比传统技术更大的容量，类似于电子的自旋，但前提是您可以控制它。
在发表于《自然纳米技术》的研究中，来自变革性元光学系统卓越中心的物理学家（包括来自纽约市立大学、澳大利亚国立大学和空军研究实验室的副研究员）开发了一种新的元表面设计方法。该方法可以通过在创新的类似狄拉克波导中生成新类型的光子模式来工程化电磁自旋。这推进了先前关于使用沿拓扑界面进行信号传输的低损耗信息传输的研究。
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