Optica descoperire, care face pe Internet 100X mai rapid poate salva pe Web

Datorită magiei broadband-ului, nu mai durează 45 de secunde pentru a încărca o singură pagină web. Dar o nouă descoperire a opticii de la cercetătorii de la Universitatea RMIT are potențialul de a face așteptarea clipurilor video de pe wifi simt ca și cum ai fi văzut vopseaua uscată. Chiar mai important, inventatorii spun că această îmbunătățire poate fi ușor implementată pe lângă infrastructura de internet existentă.

În noul document publicat marți în Comunicații de natură, cercetatorii au descoperit primul dispozitiv nanophotonic din lume pentru codificarea si prelucrarea datelor. Dispozitivul se bazează pe lucrările anterioare făcute de grupul de cercetare care implică "lumină torsadată" pentru a extinde capacitatea de date a cablurilor cu fibră optică care sunt acum standarde industriale. Invenția lor cea mai recentă ne duce cu un pas mai aproape de crearea unui internet ultra-rapid, care nu ar necesita o răsturnare completă a infrastructurii de fibră optică îngropată în podeaua oceanică.

Cum Lumina Twisted este o schimbare de joc

Acolo unde Laboratorul de Inteligență Artificială (RMIN) a Laboratorului de Inteligență Artificială schimbă cercetarea în domeniul nanophotonicii (LAIN) jocul de viteză a internetului este prin creșterea lățimii de bandă disponibile pentru trimiterea de informații. În timp ce banda largă utilizează spectrul vizibil de culoare, o hârtie din 2016 arată cum grupul a profitat de lumină pe care nu o putem vedea prin schimbarea rotației sale sau a momentului unghial orbital (OAM), pentru a crea ceea ce ei numesc "lumină răsucită".

"Ceea ce am reușit să facem este să transmitem cu precizie date prin lumină la cea mai mare capacitate, într-un mod care ne va permite să creștem masiv lățimea de bandă", spune co-autor Dr. Haoran Ren într-o declarație.

Dar ceea ce urcă trebuie să coboare. Deci, atunci când echipa a tradus informația în lumină răsucită, au nevoie, de asemenea, să o decodifice, unde se încadrează cea mai nouă invenție.

"Pentru a face acest lucru anterior ar fi nevoie de o mașină de dimensiunea unei mese, ceea ce este complet nepractic pentru telecomunicații", spune Ren. "Folosind nanofuze superficiale topologice care măsoară o fracțiune de milimetru, invenția noastră face acest lucru mai bine și se potrivește la sfârșitul unei fibre optice".

Starea curentă a Internetului

Acest lucru vine într-un moment crucial. Peste 99% din toate datele sunt transmise peste 700.000 de mile (1.1 milioane km) de cabluri îngropate sub apă. În acest moment, cablurile cu fibră optică mai puțin de o zecime din grosimea unui fir de păr uman poartă date prin impulsuri de lumină care se aprind în jurul unor fire de sticlă acoperite cu plastic. Această metodă ne-a ajutat destul de bine, dar apetitul nostru insatibil pentru puterea de calcul este un memento că tehnologia trebuie să țină pasul.

"Comunicările optice de astăzi se îndreaptă spre o criză de capacitate, deoarece nu reușesc să țină pasul cu cerințele din ce în ce mai mari ale Big Data", spune Ren.

Cursa pentru a preveni criza de capacitate a lui Ren se încălzește. Utilizarea pe cap de locuitor pe lună a traficului pe Internet sa înmulțit de la 19 GB în 2009 la 109 în 2016. Până în 2021, US Telecom prezice că utilizarea pentru utilizatorii din SUA va crește cel puțin la 264 GB. Multe dintre acestea sunt datorate creșterii streaming-ului video ca Netflix utilizează aproximativ 1GB pe oră pentru video standard - dar adoptarea mai largă a VR, AR, jocurile imersive sau tehnologii care nici măcar nu au fost inventate ar putea crește capacitatea chiar și mai mult.

Pe scurt, cercetarea echipei a inventat nu numai tehnologia pentru internetul de mare viteză, ci și dispozitivul necesar pentru a pune în practică tehnologii emergente și mai exigente și pentru a le furniza masei.

"Se potrivește cu scara tehnologiei existente în fibră și ar putea fi aplicată pentru a mări lățimea de bandă sau, eventual, viteza de procesare a acelei fibre cu peste 100 de ori în următorii câțiva ani", spune profesorul Min Gu, directorul LAIN și adjunctul asociatului Vice-cancelar pentru cercetare inovație și antreprenoriat la RMIT. "Această scalabilitate ușoară și impactul masiv pe care îl va avea asupra telecomunicațiilor este ceea ce este atât de interesant".