Optik Gennembrud, der gør internettet 100x hurtigere, kan gemme internettet

Takket være bredbåndets magi tager det ikke længere 45 sekunder at indlæse en enkelt webside. Men et nyt optik gennembrud fra forskere fra RMIT University har potentialet til at stille kønsopgaver på wifi, som om du ser maling tør. Endnu vigtigere, opfinderne mener, at denne forbedring nemt kan implementeres oven på den eksisterende internetinfrastruktur.

I det nye papir udgivet tirsdag i Naturkommunikation, afslørede forskere verdens første nanophotone enhed til kodning og behandling af data. Enheden bygger på tidligere arbejde udført af forskergruppen med "snoet lys" for at udvide datakapaciteten af ​​de fiberoptiske kabler, der nu er industristandard. Deres seneste opfindelse tager os et skridt tættere på at skabe et ultra-hurtigt internet, der ikke ville kræve fuldstændig opheaving af fiberoptisk infrastruktur begravet i havbunden.

Hvordan Twisted Light er en Game Changer

Hvor RMIT's Laboratory of Artificial Intelligence Nanophotonics '(LAIN) forskning ændrer spillet af internet hastighed er ved at øge den tilgængelige båndbredde for at sende information. Mens bredbånd bruger det synlige farvespektrum, viser et 2016-papir, hvordan gruppen benyttede sig af lys, vi ikke kan se ved at ændre sin rotation, eller omdrejningsvinkel momentum (OAM) for at skabe det, de kalder "snoet lys".

"Hvad vi har formået at gøre, er nøjagtigt at transmittere data via lys ved sin højeste kapacitet på en måde, der gør det muligt for os at massivt øge vores båndbredde", siger medforfatter Dr. Haoran Ren i en redegørelse.

Men hvad der går op må også komme ned. Så da holdet oversatte oplysninger i snoet lys, havde de også brug for at afkode det, hvilket er hvor deres nyeste opfindelse passer ind.

"For at gøre dette tidligere ville det kræve en maskine størrelsen på et bord, som er helt upraktisk for telekommunikation," siger Ren. "Ved at bruge ultratynde topologiske nanosheets, der måler en brøkdel af en millimeter, gør vores opfindelse dette job bedre og passer på enden af ​​en optisk fiber."

Den aktuelle tilstand af internettet

Dette kommer på et afgørende tidspunkt. Over 99 procent af alle data går gennem de over 700.000 miles (1,1 millioner km) kabler begravet under vandet. På dette tidspunkt bærer fiberoptiske kabler mindre end en tiendedel af tykkelsen af ​​et menneskehår data gennem lyspulser, der hopper rundt i plastbelagte glasstrenger. Denne metode har tjent os ret godt, men vores umættelige appetit for computerkraft er en påmindelse om, at teknologien også skal holde op.

"Nutidens optiske kommunikation er på vej mod en" kapacitetskrække ", da de ikke overholder de stadig stigende krav fra Big Data," siger Ren.

Løbet om at forhindre Rens kapacitet er opvarmning. Per capita brug per måned af internettrafik er ganget fra 19 GB i 2009 til 109 i 2016. I 2021 forudsiger US Telecom brugen til amerikanske brugere mindst dobbelt til 264 GB. Meget af det skyldes stigningen i videostreaming, ligesom Netflix bruger ca. 1 GB pr. Time på standard video - men mere udbredt vedtagelse af VR, AR, fordybende spil eller teknologier, der ikke engang er opfundet, kunne nok øge kapaciteten knase endnu mere.

Kort sagt opfandt teamets forskning ikke kun teknologien til super-hurtig internet, men også enheden, der var nødvendig for faktisk at gennemføre endnu mere krævende nye teknologier og levere dem til masserne.

"Det passer til omfanget af eksisterende fiberteknologi og kan anvendes til at øge båndbredden eller potentielt behandlingshastigheden af ​​den fiber med over 100 gange inden for de næste par år", siger professor Min Gu, LAIN direktør og associeret stedfortræder Vicekansler for forskningsinnovation og iværksætteri hos RMIT. "Denne nemme skalerbarhed og den enorme indvirkning det har på telekommunikation er, hvad der er så spændende."