Optikk gjennombrudd som gjør Internett 100x raskere, kan lagre Internett

Takket være det magiske bredbåndet tar det ikke lenger 45 sekunder å laste inn en enkelt nettside. Men et nytt optikk gjennombrudd fra forskere fra RMIT University har potensial til å stille opp videoer på wifi, føler at du ser på å tørke. Enda viktigere, mener oppfinnerne at denne forbedringen lett kan implementeres på toppen av eksisterende internettinfrastruktur.

I det nye papiret publisert tirsdag i Naturkommunikasjon, avslørte forskere verdens første nanophotonic-enhet for koding og behandling av data. Enheten bygger på tidligere arbeid utført av forskergruppen som involverer "vridet lys" for å utvide datakapasiteten til de fiberoptiske kablene som nå er industristandard. Deres nyeste oppfinnelse tar oss et skritt nærmere å skape et ekstremt raskt internett som ikke ville kreve fullstendig oppheving av fiberoptisk infrastruktur begravet i havbunnen.

Hvordan Twisted Light er en spillbytter

Hvor RMITs laboratorium for kunstig intelligens Nanophotonics '(LAIN) forskningsendringer er spillet på internetthastighet er ved å øke tilgjengelig båndbredde for å sende informasjon. Mens bredbånd bruker det synlige fargespektret, viser et 2016-papir hvordan gruppen tok fordel av lys som vi ikke kan se ved å bytte rotasjon, eller orbitalt vinkelmoment (OAM), for å skape det de kaller "vridet lys".

"Det vi har klart å gjøre, er nøyaktig overføring av data via lys ved sin høyeste kapasitet på en måte som gjør at vi kan øke massevis av båndbredden vår, sier medforfatter Dr. Haoran Ren i en uttalelse.

Men det som går opp må også komme ned. Så da teamet oversatte informasjon til forvrengt lys, trengte de også å dekode det, som er der deres nyeste oppfinnelse passer inn.

"For å gjøre dette tidligere ville kreve en maskin størrelsen på et bord, som er helt upraktisk for telekommunikasjon," sier Ren. "Ved å bruke ultratynne topologiske nanoskjeder som måler en brøkdel av en millimeter, gjør vår oppfinnelse denne jobben bedre og passer på enden av en optisk fiber."

Den nåværende tilstanden på Internett

Dette kommer på et avgjørende tidspunkt. Over 99 prosent av alle data går gjennom de over 700 000 miles (1,1 millioner km) kabler begravet under vann. På dette punktet bærer fiberoptiske kabler mindre enn en tiende tykkelsen på et menneskehår data gjennom lyspulser som spretter rundt i plastbelagte glassplater. Denne metoden har tjent oss ganske bra, men vår umettelige appetitt for datakraft er en påminnelse om at teknologien må fortsette.

"Dagens optiske kommunikasjoner er på vei mot en kapasitetskrus, da de ikke klarer å følge med de stadig større kravene til Big Data, sier Ren.

Løpet for å hindre Rens kapasitetskrus er oppvarming. Per capita bruk per måned av internettrafikk har multiplisert fra 19 GB i 2009 til 109 i 2016. I 2021 forutser US Telecom bruken for amerikanske brukere minst dobbelt til 264 GB. Mye av det er takket være økningen av videostreaming som Netflix bruker omtrent 1GB i timen på standardvideo - men mer utbredt adopsjon av VR, AR, nedsenkende spill eller teknologier som ikke engang har blitt oppfunnet ennå kunne rampe opp kapasiteten knase enda mer.

Kort sagt fant lagets forskning ikke bare teknologien for super-rask internett, men også enheten som trengs for å faktisk implementere enda mer krevende nye teknologier og levere dem til massene.

"Den passer til omfanget av eksisterende fiberteknologi og kan brukes til å øke båndbredden, eller potensielt behandlingshastigheten, av fiberen med over 100 ganger de neste par årene," sier professor Min Gu, LAINs direktør og assisterende stedfortreder Visekansler for forskningsinnovasjon og entreprenørskap på RMIT. "Denne enkle skalerbarheten og den enorme innvirkning det har på telekommunikasjon er det som er så spennende."