Исследователи установили рекорд скорости передачи данных. Быстрая передача информации между лазером и системой с одним оптическим чипом теперь составляет 1,8 петабит в секунду. Этого, вероятно, хватит на Матрицу, Метавселенную и 6G.
Исследователи установили рекорд скорости передачи данных. Быстрая передача информации между лазером и системой с одним оптическим чипом теперь составляет 1,8 петабит в секунду. Этого, вероятно, хватит на Матрицу, Метавселенную и 6G.
Для того, чтобы понять, много это или мало, можете посмотреть на статистику глобального интернета. В среднем мы перегоняем 160-170 гигабит в секунду.
Средняя скорость широкополосной загрузки в США — 167 мегабит в секунду, пишет Sciencealert.
Скорость интернета мобильного оператора автора этой статьи в момент написания — 17,7 мегабит в секунду.
1000 мегабит дают один гигабит, один миллион гигабит дает один петабит, у нас есть скорость 1,8 петабит в секунду. То есть фактически исследователям удалось разогнать интернет до скоростей, которые мы не способны заполнить — пока.
Система передачи данных построена вокруг специально разработанного оптического чипа, использующего свет от одного инфракрасного лазера и распределяющего его на сотни частот. Частоты, изолированные на фиксированном расстоянии друг от друга, как зубья расчески, отсюда и название чипа — frequency comb, частотная расческа.
Каждый «зуб» этого гребешка может присылать собственный пакет данных, что и дает скорость. В обычных условиях для переноса такого же количества единиц и нулей понадобилась бы тысяча лазеров.
«Мы показываем, что единственный источник оптической частотной гребенки на основе кольцевого резонатора из нитрида кремния поддерживает пропускную способность данных в петабитном режиме в секунду. Мы экспериментально демонстрируем передачу 1,84 Пбит/с через 37-ядровое волокно протяженностью 7,9 км», — говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Photonics.
«Особенность этого чипа заключается в том, что он создает частотную гребенку с идеальными характеристиками для волоконно-оптических коммуникаций, — говорит наноученый Виктор Торрес из Технологического университета Чалмерса в Швеции. — У него высокая оптическая мощность и охватывает широкую полосу в спектральной области, что интересно для передовых оптических коммуникаций».
Исследователи разделили волоконно-оптический кабель на 37 отдельных секций, затем каждую секцию разделили на 223 различные частотные части — зубцы на гребенке. Наличие такого большого количества данных, направляемых параллельно, было решающим для достижения рекордной скорости.
Данные закодировали в световые сигналы посредством процесса, называемого модуляцией, регулирующим высоту, силу, ритм и направление световых волн, чтобы сохранять 1 и 0.
В случае исследования использовались искусственные «фиктивные» данные, чтобы убедиться, что система работает должным образом: пока у нас нет такого количества реальных данных, чтобы передать их.
В чип нужно встраивать дополнительные компоненты, включая устройства кодирования данных. Однако это сделает интернет-связь более экономной и экологичной.
«Наше решение обеспечивает потенциал для замены сотен тысяч лазеров, расположенных в Интернет-концентраторах и центрах обработки данных, все они потребляют электроэнергию и производят тепло», — говорит инженер-электрик Лейф Кацуо Оксенлово из Технического университета Дании. — У нас есть возможность внести вклад в создание Интернета, оставляющего меньшее влияние на климат».
При этом ученые говорят, что систему можно масштабировать — с помощью дальнейшего разделения частот света и дальнейшего усиления производимых сигналов можно достичь скорости до 100 петабит в секунду, показывают модели.
Все это можно сделать без утраты подлинности данных.
«Чем больше компонентов мы сможем интегрировать в чип, тем эффективнее будет весь передатчик, — говорит Кацуо Оксенлово. — Это будет очень эффективный оптический передатчик сигналов данных».
