Penemuan optik yang menjadikan Internet lebih cepat 100X Boleh Simpan Web

Terima kasih kepada sihir jalur lebar, tidak lagi mengambil masa 45 saat untuk memuatkan satu halaman web. Tetapi penemuan optik baru dari para penyelidik dari RMIT University berpotensi untuk membuat giliran video pada rasa wifi seperti anda menonton cat kering. Lebih penting lagi, pencipta mengatakan peningkatan ini dapat dengan mudah dilaksanakan di atas infrastruktur internet yang ada.

Dalam kertas baru yang diterbitkan pada Selasa Komunikasi Alam, penyelidik mendedahkan peranti nanophoton pertama di dunia untuk data pengekodan dan pemprosesan. Peranti ini dibina pada kerja sebelumnya yang dilakukan oleh kumpulan penyelidikan yang melibatkan "cahaya berpintal" untuk mengembangkan kapasiti data kabel gentian optik yang kini menjadi standard industri. Ciptaan mereka yang paling baru-baru ini membawa kita satu langkah lebih dekat untuk mewujudkan internet ultra-cepat yang tidak akan memerlukan sepenuhnya menaikkan infrastruktur gentian optik yang dikebumikan di dasar laut.

Bagaimana Twisted Light Adalah Penukar Permainan

Di mana penyelidikan Nanophotonics '(LAIN) Makmal Risiko Buatan RMIT mengubah permainan kelajuan internet dengan meningkatkan lebar jalur yang tersedia untuk menghantar maklumat. Walaupun jalur lebar menggunakan spektrum warna yang kelihatan, sebuah kertas pada tahun 2016 menunjukkan bagaimana kumpulan menggunakan kelebihan cahaya yang tidak dapat kita lihat dengan mengubah gilirannya, atau momentum sudut orbit (OAM), untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "cahaya berpintal."

"Apa yang telah kami lakukan adalah dengan tepat menghantar data melalui cahaya pada kapasiti tertinggi dengan cara yang membolehkan kami meningkatkan secara besar-besaran jalur lebar kami," kata pengarang bersama Dr Haoran Ren dalam satu kenyataan.

Tetapi apa yang naik juga mesti turun. Oleh itu, apabila pasukan diterjemahkan maklumat ke dalam cahaya berpintal, mereka juga perlu membacanya, di mana ciptaan terbaru mereka sesuai.

"Untuk melakukan ini sebelumnya memerlukan mesin saiz meja, yang tidak praktikal untuk telekomunikasi," kata Ren. "Dengan menggunakan nanosheets topologi ultrathin yang mengukur sebahagian kecil daripada milimeter, ciptaan kami melakukan pekerjaan ini dengan lebih baik dan sesuai pada penghujung serat optik."

Negeri Semasa Internet

Ini datang pada masa yang sangat penting. Lebih 99 peratus daripada semua data melalui lebih 700,000 batu (1.1 juta km) kabel dikebumikan di bawah air. Pada ketika ini, kabel gentian optik kurang daripada sepersepuluh ketebalan rambut manusia membawa data melalui denyut cahaya yang melantun di dalam helai kaca bersalut plastik. Kaedah ini telah melayan kita dengan cukup baik, tetapi selera makan kami yang tidak dapat dipuaskan untuk kuasa pengkomputeran adalah peringatan bahawa teknologi harus bersaing juga.

"Komunikasi optik hari ini sedang menuju ke arah 'kekacauan kapasiti' kerana mereka gagal memenuhi tuntutan Big Data yang semakin meningkat," kata Ren.

Perlumbaan untuk mencegah masalah kapasiti Ren adalah pemanasan. Penggunaan per kapita setiap bulan lalu lintas internet telah didarabkan dari 19 GB pada tahun 2009 menjadi 109 pada 2016. Menjelang 2021, US Telecom meramalkan penggunaan untuk pengguna AS sekurang-kurangnya dua kali ganda menjadi 264 GB. Ramai terima kasih kepada kebangkitan video streaming seperti Netflix menggunakan kira-kira 1GB sejam pada video standard - namun penggunaan VR, AR, permainan yang lebih immersive atau teknologi yang belum dicipta masih dapat meningkatkan kapasiti kesakitan bahkan lebih.

Singkatnya, penyelidikan pasukan mencipta bukan sahaja teknologi untuk internet yang sangat pantas, tetapi juga peranti yang diperlukan untuk benar-benar melaksanakan teknologi yang semakin menuntut dan memberikannya kepada orang ramai.

"Ia bersesuaian dengan skala teknologi serat sedia ada dan boleh digunakan untuk meningkatkan lebar jalur, atau berpotensi kelajuan pemprosesan serat itu lebih dari 100 kali dalam beberapa tahun akan datang," kata Professor Min Gu, Pengarah LAIN dan Timbalan Bersekutu Naib Canselor bagi Inovasi dan Keusahawanan Penyelidikan di RMIT. "Skalabilitas yang mudah ini dan kesan besar yang ada pada telekomunikasi adalah sesuatu yang begitu menarik."