Optika proboj koji čini Internet 100X brže može spasiti web

Zahvaljujući magiji širokopojasnog pristupa, više nije potrebno 45 sekundi za učitavanje jedne web-stranice. No, novi proboj optičara od strane istraživača sa Sveučilišta RMIT ima potencijal da napravi videozapise koji čekaju na čekanje na WiFi osjećaju kao da gledate suhe boje. Što je još važnije, izumitelji kažu da se ovo poboljšanje može lako implementirati na postojeću internetsku infrastrukturu.

U novom dokumentu objavljenom u utorak u Nature Communications, istraživači su otkrili prvi nanophotonski uređaj na svijetu za kodiranje i obradu podataka. Uređaj se nadovezuje na dosadašnji rad istraživačke grupe koja je uključivala "upletena svjetla" kako bi proširila kapacitet podatkovnih kabela od optičkih kabela koji su sada industrijski standard. Njihov najnoviji izum vodi nas korak bliže stvaranju ultra brzog interneta koji ne bi zahtijevao potpuno preokretanje optičke infrastrukture zakopane u dnu oceana.

Kako je upletena svjetlost igra izmjenjivač

Tamo gdje RMIT-ova laboratorija za nanofotoniku umjetne inteligencije (LAIN) mijenja igru ​​brzine interneta povećanjem dostupnog propusnog opsega za slanje informacija. Dok širokopojasni internet koristi vidljivi spektar boja, dokument iz 2016. pokazuje kako je skupina iskoristila svjetlo koje ne možemo vidjeti promjenom rotacije ili orbitalnog kutnog momenta (OAM), kako bi stvorilo ono što nazivaju "upletena svjetlost".

"Ono što smo uspjeli učiniti jest precizno prenijeti podatke putem svjetla u svom najvećem kapacitetu na način koji će nam omogućiti da masovno povećamo propusnost", kaže ko-autor Dr. Haoran Ren u izjavi.

Ali ono što ide gore također se mora srušiti. Dakle, kada je tim preveo informaciju u upletenu svjetlost, ona je također trebala dešifrirati tu informaciju, u koju se uklapa njihov najnoviji izum.

"Da biste to učinili prethodno, bio bi potreban stroj veličine stola, što je potpuno nepraktično za telekomunikacije", kaže Ren. "Korištenjem ultratankih topoloških nanoploča mjerljivih u djeliću milimetra, naš izum bolje radi ovaj posao i uklapa se na kraj optičkog vlakna."

Trenutno stanje Interneta

To dolazi u ključnom trenutku. Preko 99 posto svih podataka prolazi kroz preko 700.000 kilometara kabela pod vodom. U ovom trenutku, svjetlovodni kabeli manje od jedne desetine debljine ljudske kose nose podatke kroz svjetlosne impulse koji se odbijaju oko plastičnih staklenih niti. Ova metoda nam je dobro poslužila, ali naš nezasit apetit za računalnom snagom podsjetnik je da tehnologija mora ići ukorak.

"Današnje optičke komunikacije idu prema" nedostatku kapaciteta "jer ne uspijevaju pratiti sve veće zahtjeve velikih podataka", kaže Ren.

Utrka koja sprječava Renovu krizu kapaciteta se zagrijava. Mjesečna upotreba internetskog prometa po glavi stanovnika povećala se s 19 GB u 2009. na 109 u 2016. Do 2021. US Telecom predviđa da će se američki korisnici barem udvostručiti na 264 GB. Mnogo toga je zahvaljujući porastu video streaminga, jer Netflix koristi oko 1 GB po satu na standardnom videu - ali još je raširenije usvajanje VR, AR, imerzivnih igara ili tehnologija koje još nisu izumljene, ali mogu povećati kapacitet škripati još više.

Ukratko, istraživanje tima nije izmislilo ne samo tehnologiju za superbrzi internet, već i uređaj koji je potreban da bi se zapravo implementirale još zahtjevnije nove tehnologije i dostavlja ih masama.

"Uklapa se u opseg postojeće tehnologije vlakana i može se primijeniti za povećanje propusnosti ili potencijalno brzinu obrade tog vlakna za više od 100 puta u sljedećih nekoliko godina", kaže profesor Min Gu, ravnatelj LAIN-a i zamjenik zamjenika Prorektor za inovacije u istraživanju i poduzetništvu na RMIT-u. "Ova jednostavna skalabilnost i veliki utjecaj na telekomunikacije je ono što je tako uzbudljivo."