Оптический прорыв, который делает Интернет в 100 раз быстрее, может спасти Интернет

Благодаря магии широкополосной связи загрузка одной веб-страницы больше не занимает 45 секунд. Но новый прорыв в области оптики от исследователей из Университета RMIT имеет потенциал для создания очередей видео на Wi-Fi, как будто вы смотрите, как краска высыхает. Еще более важно то, что изобретатели говорят, что это улучшение может быть легко реализовано поверх существующей интернет-инфраструктуры.

В новой статье, опубликованной во вторник в Связи природы Исследователи раскрыли первое в мире нанофотонное устройство для кодирования и обработки данных. Устройство основано на предыдущей работе, проделанной исследовательской группой, в которой использовался «витой свет» для расширения емкости данных волоконно-оптических кабелей, которые в настоящее время являются отраслевым стандартом. Их последнее изобретение делает нас на один шаг ближе к созданию сверхбыстрого интернета, который не потребовал бы полного обновления волоконно-оптической инфраструктуры, скрытой на дне океана.

Как Twisted Light - игровой чейнджер

Исследования лаборатории нанофотоники (LAIN) RMIT в области искусственного интеллекта меняют скорость игры в Интернете, увеличивая доступную пропускную способность для отправки информации. В то время как широкополосная связь использует спектр видимого цвета, в статье 2016 года показано, как группа воспользовалась преимуществом света, который мы не можем увидеть, изменив его вращение или орбитальный угловой момент (OAM), чтобы создать то, что они называют «витым светом».

«Нам удалось точно передать данные с помощью света с максимальной пропускной способностью, что позволит нам значительно увеличить пропускную способность», - говорит соавтор д-р Хаоран Рен.

Но то, что идет вверх, должно также снизиться. Поэтому, когда команда перевела информацию в искаженный свет, ей также потребовалось ее расшифровать, и именно в этом заключается их новейшее изобретение.

«Для этого ранее потребовалось бы устройство размером с стол, что совершенно непрактично для телекоммуникаций», - говорит Рен. «Благодаря использованию ультратонких топологических нанолисток, измеряющих доли миллиметра, наше изобретение делает эту работу лучше и помещается на конце оптического волокна».

Современное состояние Интернета

Это происходит в решающий момент. Более 99 процентов всех данных проходит через более чем 700 000 миль (1,1 млн. Км) кабелей, скрытых под водой. В этот момент волоконно-оптические кабели толщиной менее одной десятой толщины человеческого волоса передают данные через световые импульсы, которые отражаются в покрытых пластиком прядях стекла. Этот метод послужил нам довольно хорошо, но наш ненасытный аппетит к вычислительной мощности является напоминанием о том, что технология тоже должна идти в ногу.

«Современные оптические средства связи стремятся к« сокращению емкости », поскольку они не в состоянии удовлетворить постоянно растущие требования больших данных», - говорит Рен.

Гонка за то, чтобы не допустить сокращения мощностей Рена, накаляется. Использование интернет-трафика на душу населения в месяц увеличилось с 19 ГБ в 2009 году до 109 в 2016 году. К 2021 году US Telecom прогнозирует, что использование пользователей в США увеличится как минимум в два раза до 264 ГБ. Во многом это связано с ростом потокового видео, так как Netflix использует около 1 ГБ в час для стандартного видео - но более широкое внедрение VR, AR, игр с эффектом погружения или технологий, которые еще даже не были изобретены, может увеличить пропускную способность хруст еще больше.

Короче говоря, исследования команды изобрели не только технологию сверхскоростного интернета, но и устройство, необходимое для фактического внедрения еще более требовательных новых технологий и доставки их в массы.

«Он соответствует масштабу существующей волоконной технологии и может быть применен для увеличения полосы пропускания или, возможно, скорости обработки этого волокна более чем в 100 раз в течение следующих нескольких лет», - говорит профессор Мин Гу, директор и заместитель LAIN. Вице-канцлер по исследованиям, инновациям и предпринимательству в RMIT. «Эта легкая масштабируемость и огромное влияние, которое она окажет на телекоммуникации, - это то, что так увлекательно».