Optika Průlom, který dělá Internet 100X rychlejší může zachránit web

Díky kouzlu širokopásmového připojení trvá načítání jediné webové stránky 45 sekund. Nový průlom průzkumu od vědců z univerzity RMIT má však potenciál vytvořit z fronty videa na wifi, protože se díváte na sucho. Ještě důležitější je, že vynálezci říkají, že toto zlepšení může být snadno implementováno nad stávající internetovou infrastrukturu.

V novém článku zveřejněném v úterý v Komunikace přírody výzkumníci odhalili první nanofotonické zařízení na světě pro kódování a zpracování dat. Zařízení navazuje na předchozí práci výzkumné skupiny zahrnující „zkroucené světlo“ pro rozšíření datové kapacity optických kabelů, které jsou nyní průmyslovým standardem. Jejich nedávný vynález nás zavede o krok blíž k vytvoření ultrarýchlého internetu, který by nevyžadoval naprosto převratnou infrastrukturu optických vláken pohřbenou v dně oceánu.

Jak kroucené světlo je hra měnič

Tam, kde Laboratoř umělé inteligence (LAIN) Laboratoře pro umělou inteligenci (LAIN) mění hru na internetu, je zvyšování dostupné šířky pásma pro posílání informací. Zatímco širokopásmové připojení využívá viditelné barevné spektrum, v dokumentu z roku 2016 se ukazuje, jak skupina využila světla, které nemůžeme vidět změnou jeho rotace nebo orbitálního momentu hybnosti (OAM), abychom vytvořili to, čemu říkají „zkroucené světlo“.

„To, co se nám podařilo udělat, je přesně přenášet data přes světlo na nejvyšší kapacitu způsobem, který nám umožní masivně zvýšit šířku pásma,“ říká spoluautor Dr. Haoran Ren ve svém prohlášení.

Ale to, co se zvedne, musí také sestoupit. Když tedy tým přeložil informace do zkrouceného světla, potřebovali je také dekódovat, což je místo, kde se jejich nejnovější vynález vejde.

„Dříve by to vyžadovalo stroj o velikosti stolu, což je pro telekomunikace naprosto nepraktické,“ říká Ren. „Díky použití ultratenkých topologických nanometrů, které měří zlomek milimetru, náš vynález tuto práci dělá lépe a vejde se na konec optického vlákna.“

Aktuální stav internetu

To přichází v klíčovém okamžiku. Více než 99 procent všech dat prochází přes 700 000 mil (1,1 milionu km) kabelů pod vodou. V tomto bodě přenášejí kabely s optickými vlákny menší než desetina tloušťky lidského vlasu data prostřednictvím pulzů světla, které se odrážejí ve skleněných vláknech potažených plastem. Tato metoda nám sloužila docela dobře, ale naše neukojitelná chuť k počítačovému výkonu je připomínkou toho, že technika musí udržet krok také.

„Současná optická komunikace směřuje k„ kapacitní krizi “, protože nedokáže držet krok s neustále rostoucími požadavky velkých dat,“ říká Ren.

Závod, který zabrání tomu, aby se Ren nedostal, se zahřívá. Využití internetu na obyvatele za měsíc se vynásobilo z 19 GB v roce 2009 na 109 v roce 2016. Do roku 2021 předpovídá US Telecom použití pro uživatele v USA alespoň dvakrát až 264 GB. Hodně z toho je díky vzestupu video streamingu, jako Netflix používá asi 1 GB za hodinu na standardním videu - ale širší přijetí VR, AR, pohlcující hry nebo technologie, které ještě nebyly vynalezeny, by mohly zvýšit kapacitu ještě víc.

Stručně řečeno, týmový výzkum vynalezl nejen technologii pro superrychlý internet, ale také zařízení potřebné k tomu, aby skutečně implementovalo ještě náročnější nové technologie a dodalo je masám.

„Vyhovuje měřítku stávající technologie optických vláken a mohl by být použit pro zvýšení šířky pásma nebo potenciálně rychlosti zpracování tohoto vlákna o více než 100krát během příštích několika let,“ říká profesor Min Gu, ředitel a přidružený zástupce LAIN. Místopředseda pro inovace v oblasti výzkumu a podnikání na RMIT. „Tato snadná škálovatelnost a masivní dopad, který bude mít na telekomunikace, je tak vzrušující.“