Оптичен пробив, който прави интернет 100X по-бързо може да спаси уеб

Благодарение на магията на широколентовия достъп, не е нужно 45 секунди за зареждане на една уеб страница. Но новият оптичен пробив от страна на изследователите от университета RMIT има потенциала да създаде опашки за видео с wifi като че ли гледате на боя. Още по-важно е, че изобретателите твърдят, че това подобрение може лесно да се осъществи върху съществуващата интернет инфраструктура.

В новия документ, публикуван във вторник в Nature Communications Изследователите разкриха първото в света нанофотонично устройство за кодиране и обработка на данни. Устройството се основава на предишната работа, извършена от изследователската група, включваща „усукана светлина“, за разширяване на капацитета на данните за оптичните кабели, които сега са индустриален стандарт. Тяхното най-ново изобретение ни отвежда с една стъпка по-близо до създаването на ултра-бърз интернет, който не изисква пълно усъвършенстване на оптичната инфраструктура, заровена на дъното на океана.

Как усукана светлина е игра за промяна

Където лабораторията за нанофотоника на изкуствения интелект на RMIT (LAIN) променя играта на интернет скоростта, като увеличава наличната честотна лента за изпращане на информация. Докато широколентовата употреба използва видимия цветен спектър, една книга от 2016 г. показва как групата се е възползвала от светлината, която не можем да видим, като променя ротацията си или орбиталния импулс (OAM), за да създаде това, което те наричат ​​„усукана светлина“.

"Това, което успяхме да направим, е да предаваме точно данните чрез светлината в най-високия си капацитет по начин, който ще ни позволи да увеличим масово нашата честотна лента", казва съавторът д-р Haoran Ren в изявление.

Но това, което върви нагоре, също трябва да слезе. Така че, когато екипът преведе информация в изкривена светлина, те също трябваше да го декодират, което е мястото, където се вписва най-новото им изобретение.

„За да направите това по-рано, ще е необходима машина с размера на масата, което е напълно непрактично за телекомуникациите“, казва Рен. "Чрез използването на ултратънки топологични нанопластове, измерващи част от милиметъра, нашето изобретение прави тази работа по-добре и се вписва в края на оптичното влакно."

Текущото състояние на интернет

Това идва в решаващ момент. Над 99% от всички данни минават през над 700 000 мили (1,1 милиона км) кабели, погребани под водата. В този момент оптичните кабели по-малко от една десета от дебелината на човешка коса пренасят данни чрез импулси от светлина, които скачат наоколо в покрити с пластмаса нишки от стъкло. Този метод ни послужи доста добре, но ненаситният ни апетит за изчислителна мощност е напомняне, че технологията трябва да се справи.

„Съвременните оптични комуникации се насочват към„ криза на капацитета “, тъй като не успяват да се справят с все по-големите изисквания на„ Големите данни “- казва Рен.

Надпреварата за предотвратяване на прекъсването на капацитета на Рен се нагрява. Използването на интернет трафик на глава от населението се е умножило от 19 GB през 2009 г. до 109 през 2016 г. До 2021 г. US Telecom прогнозира, че употребата за потребителите в САЩ ще се удвои до 264 GB. Много от това е благодарение на увеличаването на поточното видео, тъй като Netflix използва около 1GB на час за стандартен видеоклип - но по-широкото приемане на VR, AR, потапяне в игрите или технологии, които още не са били измислени, могат да увеличат капацитета хрускам още повече.

Накратко, изследванията на екипа изобретяват не само технологията за супер-бърз интернет, но и устройството, необходимо за действителното внедряване на още по-взискателни нови технологии и предаването им на масите.

„Тя се вписва в мащаба на съществуващата технология за оптични влакна и може да бъде приложена за увеличаване на честотната лента, или потенциално скоростта на обработка на това влакно с над 100 пъти през следващите няколко години“, казва професор Мин Гу, директор на LAIN и заместник-заместник Заместник-ректор за иновации в научните изследвания и предприемачество в RMIT. "Тази лесна мащабируемост и огромното въздействие, което ще има върху телекомуникациите, е толкова вълнуващо."