Giải thích từ mới passage ''Twisted Light''

· Giải thích từ mới bài Reading

TWISTED LIGHT

A. Why is your mobile phone or wireless signal so slow? If you ask your service provider, they'll tell you that it's the bandwidth. We're running out of signal space on the wireless spectrum. All wireless communications travel through radio or optical frequencies: your TV or radio programmes, your GPS device that helps you find your way, your mobile and smartphone, laptop and wirelessly connected PC. The demands from users and industry on a limited resource, the wireless spectrum, are growing daily and are closely regulated. The reason is that two users cannot use the same signal: think about radio stations, which have to operate on different frequencies otherwise they cause interference with each other. Likewise mobile phone operators cannot transit over the same frequency in the same market at the same time. Government-controlled agencies grant licences to use the wireless spectrum but if a wireless company wants to add more spectrum to its service to boost its capacity, it's likely to be disappointed as there isn't much more available. What is needed is a way of pushing more data through the same amount of bandwidth.

IELTS TUTOR lưu ý:

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Tại sao điện thoại di động hoặc tín hiệu không dây của bạn quá chậm? Nếu bạn hỏi nhà cung cấp dịch vụ của mình, họ sẽ cho bạn biết đó là băng thông. Chúng tôi sắp hết dung lượng tín hiệu trên phổ không dây. Tất cả các thông tin liên lạc không dây đều đi qua các tần số vô tuyến hoặc quang học: TV hoặc các chương trình radio, thiết bị GPS giúp bạn tìm đường, điện thoại di động và điện thoại thông minh, máy tính xách tay và PC được kết nối không dây. Các nhu cầu từ người dùng và ngành công nghiệp đối với một nguồn tài nguyên hạn chế, phổ không dây, đang tăng lên hàng ngày và được quản lý chặt chẽ. Lý do là hai người dùng không thể sử dụng cùng một tín hiệu: hãy nghĩ về các đài phát thanh, chúng phải hoạt động trên các tần số khác nhau, nếu không chúng sẽ gây nhiễu cho nhau. Tương tự như vậy, các nhà khai thác điện thoại di động không thể chuyển cùng một tần số trong cùng một thị trường tại cùng một thời điểm. Các cơ quan do chính phủ kiểm soát cấp giấy phép sử dụng phổ tần không dây nhưng nếu một công ty không dây muốn thêm nhiều phổ tần hơn vào dịch vụ của mình để nâng cao năng lực, thì có thể sẽ thất vọng vì không còn nhiều nữa. Điều cần thiết là đẩy nhiều dữ liệu hơn thông qua cùng một lượng băng thông.

B. Now scientists may have found a way of manipulating light waves to carry more information: potentially enough for users to be able to download a film onto a smartphone in a single second. By twisting light waves, scientists could possibly transmit data at speeds of 2.56 terrabits per second: that's 85,000 times faster than the 30 megabits per second currently possible. To put it another way, this is the same as transmitting 70 DVDs through the air in about a second. Researchers based in America, China, Israel and Pakistan have built on previous research from Sweden, which negates the need for more bandwidth by making better use of the spectrum. The basis of the research is to manipulate the properties of light.

IELTS TUTOR lưu ý:

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Giờ đây, các nhà khoa học có thể đã tìm ra cách điều khiển sóng ánh sáng để mang nhiều thông tin hơn: đủ tiềm năng để người dùng có thể tải phim về điện thoại thông minh trong một giây. Bằng cách xoắn các sóng ánh sáng, các nhà khoa học có thể truyền dữ liệu với tốc độ 2,56 terrabits / giây: nhanh hơn 85.000 lần so với tốc độ 30 megabit / giây hiện có thể. Nói một cách khác, điều này cũng giống như việc truyền 70 DVD qua không khí trong khoảng một giây. Các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Mỹ, Trung Quốc, Israel và Pakistan đã xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đây của Thụy Điển, phủ nhận nhu cầu về băng thông bằng cách sử dụng tốt hơn phổ tần. Cơ sở của nghiên cứu là vận dụng các đặc tính của ánh sáng.

C. One property of light is wavelength: lasers, radio waves, microwaves are simply different wavelengths of light. Light is made up of photons and photons have two other properties that define a beam of light: spin angular momentum and orbital angular momentum. A good way of thinking about how photons travel is to think of the orbit of a planet: it spins around on its axis (spin angular momentum), and at the same time the planet is also revolving around the sun (orbital angular momentum). The latter force means that light can be twisted around its axis of travel to take the shape of a spiral or a corkscrew. At the centre of the spiral the light waves cancel each other out, leaving darkness in the middle, called an optical vortex. When light travels, it is formed into a spiral shape and it can be manipulated. There are infinite possibilities for ways in which the photon can be made to spiral: clockwise, counterclockwise, tight spirals or loose ones. Each of these spiral states can be uniquely identified but, more importantly for wireless communication, the spirals can be wrapped up within each other — or multiplexed — into a single beam. The beam can be transmitted and unwound at the receiving end to get the data streams back out again, essentially doubling or trebling or even quadrupling the bandwidth.

IELTS TUTOR lưu ý:

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Một tính chất của ánh sáng là mỗi loại có một bước sóng khác nhau. Ánh sáng được tạo thành từ các photon và các photon có hai tính chất để xác định một chùm ánh sáng: momen động lượng spin và momen động lượng quỹ đạo. Một cách hay để nghĩ về cách các photon di chuyển là nghĩ về quỹ đạo của một hành tinh: nó quay quanh trục của nó (mômen động lượng quay), và đồng thời hành tinh cũng quay quanh mặt trời (mômen động lượng quỹ đạo). Lực thứ hai có nghĩa là ánh sáng có thể bị xoắn quanh trục chuyển động của nó để có hình dạng của một hình xoắn ốc hoặc một con vặn nút chai. Tại tâm của vòng xoắn, các sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau, để lại bóng tối ở giữa, được gọi là xoáy quang học. Khi ánh sáng truyền đi, nó được tạo thành hình xoắn ốc và có thể điều khiển được. Có vô số khả năng về các cách mà photon có thể được tạo thành xoắn ốc: theo chiều kim đồng hồ, ngược chiều kim đồng hồ, xoắn ốc chặt chẽ hoặc xoắn ốc lỏng lẻo. Mỗi trạng thái xoắn ốc này có thể được xác định duy nhất, nhưng quan trọng hơn đối với giao tiếp không dây, các đường xoắn ốc có thể được bọc trong nhau - hoặc ghép lại - thành một chùm duy nhất. Chùm tia có thể được truyền đi và không bị ràng buộc ở đầu nhận để đưa các luồng dữ liệu ra ngoài trở lại, về cơ bản là tăng gấp đôi hoặc thậm chí là tăng gấp bốn lần băng thông.

D. Scientists have been twisting light since the 1970s, and the spin angular momentum of waves is already manipulated in standard wireless communication. For years, Bo Thide of the Swedish Institute of Space Physics theorised that the orbital angular momentum could be used to create the spiral signal or as Thiele calls it a 'radio vortex'. Then in an experiment in Venice, his team transmitted two signals simultaneously on the same frequency over a distance of 442 metres. Following on from this, researchers in America, China, Israel and Pakistan, led by Alan Wilner, twisted together eight light data streams, each stream with its own level of orbital angular momentum twist. One of the streams was transmitted as a thin stream while the others were transmitted around the outside. The data beam was then sent to a receiver and untwisted to recover the data.

IELTS TUTOR lưu ý:

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Các nhà khoa học đã nghiên cứu ánh sáng xoắn từ những năm 1970, và mômen động lượng quay của sóng đã được sử dụng trong giao tiếp không dây tiêu chuẩn. Trong nhiều năm, Bo Thide thuộc Viện Vật lý Không gian Thụy Điển đã đưa ra giả thuyết rằng mômen động lượng quỹ đạo có thể được sử dụng để tạo ra tín hiệu xoắn ốc hay Thiele gọi nó là 'xoáy vô tuyến'. Sau đó, trong một thí nghiệm ở Venice, nhóm của ông đã truyền đồng thời hai tín hiệu trên cùng một tần số trên khoảng cách 442 mét. Tiếp theo từ điều này, các nhà nghiên cứu ở Mỹ, Trung Quốc, Israel và Pakistan, do Alan Wilner dẫn đầu, đã xoắn tám luồng dữ liệu ánh sáng lại với nhau, mỗi luồng có mức xoắn momen động lượng quỹ đạo riêng. Một trong những luồng được truyền đi dưới dạng một luồng mỏng trong khi những luồng khác được truyền ra bên ngoài. Chùm dữ liệu sau đó được gửi đến một máy thu và không bị xoắn để khôi phục dữ liệu.

E. The achievement is very exciting for developers of wireless network technology as the useful spectrum of frequencies is largely used up. The orbital angular momentum model would allow for an infinite number of data transmissons without taking up any more of the spectrum. There is a problem, however: researchers can only transmit the data stream one metre, which is an insignificant distance for communication purposes. The short transmission range is due to turbulence in the atmosphere, which disrupts the signal as the light hits air molecules. But the scientists are planning to be able to send the beam considerably further. One idea is to create links every kilometre to extend the network. Another is to build high-speed satellite communication links where the atmospheric problems would not affect the signal. Another possibility is to adapt the technology for fibre-optic use, the way data is currently transmitted over the Internet. Unfortunately, at this point standard fibre-optic cables are not capable of carrying multichannel signals and fibre-optic cables that can carry the signal experience problems of interference between channels as they carry data with high bit-rates.

IELTS TUTOR lưu ý:

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Thành tựu rất thú vị đối với các nhà phát triển công nghệ mạng không dây là phổ tần số đã được sử dụng phần lớn. Mô hình mô men động lượng quỹ đạo sẽ cho phép vô số lần truyền dữ liệu mà không chiếm thêm bất kỳ phổ nào. Tuy nhiên, có một vấn đề: các nhà nghiên cứu chỉ có thể truyền dòng dữ liệu một mét, đây là một khoảng cách không đáng kể cho mục đích liên lạc. Phạm vi truyền ngắn là do sự hỗn loạn trong khí quyển, làm gián đoạn tín hiệu khi ánh sáng chạm vào các phân tử không khí. Nhưng các nhà khoa học đang lên kế hoạch để có thể gửi chùm tia đi xa hơn đáng kể. Một ý tưởng là tạo ra các liên kết mỗi km để mở rộng mạng lưới. Một cách khác là xây dựng các liên kết thông tin vệ tinh tốc độ cao nơi các vấn đề khí quyển sẽ không ảnh hưởng đến tín hiệu. Một khả năng khác là thích ứng với công nghệ sử dụng cáp quang, cách dữ liệu hiện đang được truyền qua Internet. Thật không may, tại thời điểm này, cáp quang tiêu chuẩn không có khả năng mang tín hiệu đa kênh và cáp quang có thể mang tín hiệu gặp vấn đề về nhiễu giữa các kênh khi chúng truyền dữ liệu với tốc độ bit cao.

F. Nevertheless, exploiting the orbital angular momentum gives scientists options that could lead to significant increases in data transfer; even a modest increase in the existing data transfer rate is worthwhile. Furthermore, very often technology is pulled along by innovative research so a novel solution to carrying the data-rich signal may not be far behind.

Ý của đoạn này IELTS TUTOR hướng dẫn như sau:

  • Tuy nhiên, việc khai thác mômen động lượng quỹ đạo cung cấp cho các nhà khoa học các lựa chọn có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong việc truyền dữ liệu; ngay cả một sự gia tăng khiêm tốn trong tốc độ truyền dữ liệu hiện tại cũng đáng giá. Hơn nữa, rất thường xuyên, công nghệ được kéo theo bởi các nghiên cứu đổi mới, vì vậy một giải pháp mới để truyền tín hiệu giàu dữ liệu có thể không bị tụt lại xa.

Questions 17-22

Reading Passage 2 has six paragraphs, A-F.

Which paragraphs contain the following information?

Write the correct letter, A-F, next to Questions 17-22.

17. changing light waves to increase capacity

18. a practical demonstration of the new technology

19. use of the wireless spectrum needing to be monitored closely

20. overcoming the problem of the short range of the new signal

21. improvements in data transmission possibly leading to technological breakthroughs

22. the prospect of saving people a lot of time

Questions 23-27

Complete the summary using the list of words, A-I, below.

Write the correct letter, A-I, in spaces 23-27.

Researchers are looking for a way of using the 23........... more efficiently. One option is to transmit signals that are twisted into 24.......... and wrapping them together, or 25.............them. This is still problematic on earth due to 26.................. but scientists hope that 27........... cable technology will catch up with the research breakthrough.

A. bandwidth

B. atmospheric interference

C. fibre-optic

D. light waves

E. multiplexing

F. wireless spectrum

G. spirals

H. data streams

I. novel

IELTS TUTOR lưu ý:

Các khóa học IELTS online 1 kèm 1 - 100% cam kết đạt target 6.0 - 7.0 - 8.0 - Đảm bảo đầu ra - Thi không đạt, học lại FREE

>> IELTS Intensive Writing - Sửa bài chi tiết

>> IELTS Intensive Listening

>> IELTS Intensive Reading

>> IELTS Intensive Speaking

All Posts
×

Almost done…

We just sent you an email. Please click the link in the email to confirm your subscription!

OK