Uusi tiedonsiirron nopeusennätys

Tutkijat ovat tehneet maailmanennätyksen käyttämällä vain yhtä valonlähdettä ja lähettämällä 1,8 petabittiä sekunnissa. Heidän tiedonsiirtomenetelmänsä kuluttaa huomattavasti vähemmän virtaa ja voi auttaa pienentämään internetin ilmastojalanjälkeä.

Kansainvälinen tutkijaryhmä Tanskan teknisestä yliopistosta (DTU) ja Göteborgissa, Ruotsissa sijaitsevasta Chalmersin teknillisestä yliopistosta on saavuttanut huiman tiedonsiirtonopeuden ja on ensimmäinen maailmassa, joka on pystynyt siirtämään yli 1 petabitin sekuntinopeutta (Pbit/s) käyttämällä vain yhtä laseria ja yhtä optista sirua.

1 petabitti vastaa 1 miljoonaa gigabittiä.

Kokeessa tutkijat onnistuivat lähettämään 1,8 Pbit/s, mikä vastaa kaksinkertaista maailmanlaajuista internet-liikennettä. Ja vain yhden optisen lähteen valon välityksellä. Valonlähde on räätälöity optinen siru, joka voi käyttää yhden infrapunalaserin valoa monivärisen sateenkaarispektrin eli monien taajuuksien luomiseen. Siten yhden laserin yksi taajuus (väri) voidaan moninkertaistaa sadoiksi taajuuksiksi (väreiksi) yhdellä sirulla.

Kaikki värit on kiinnitetty tietylle taajuusetäisyydelle toisistaan – aivan kuten kampan hampaat – minkä vuoksi sitä kutsutaan taajuuskammaksi. Kukin väri (tai taajuus) voidaan sitten eristää ja sitä voidaan käyttää tietojen painamiseen. Taajuudet voidaan sitten koota uudelleen ja lähettää optista kuitua pitkin, jolloin ne siirtävät tietoa. Jopa valtavia tietomääriä, kuten tutkijat ovat havainneet.

Yksi laser voi korvata tuhansia
Kokeellinen demonstrointi osoitti, että yhdellä sirulla voidaan helposti siirtää 1,8 Pbit/s, mikä nykyisillä kaupallisilla laitteilla edellyttäisi yli 1000 laseria.

Chalmersin teknillisen yliopiston professori Victor Torres Company johtaa tutkimusryhmää, joka on kehittänyt ja valmistanut sirun.

Lue myös:   WHO antaa uuden varoituksen apinarokosta

“Erityistä tässä sirussa on se, että se tuottaa taajuuskampanjan, jolla on ihanteelliset ominaisuudet kuituoptista viestintää varten – sillä on suuri optinen teho ja se kattaa laajan kaistanleveyden spektrialueella, joka on kiinnostava kehittyneelle optiselle viestinnälle”, Victor Torres Company sanoo.

Mielenkiintoista kyllä, sirua ei optimoitu juuri tähän sovellukseen.

“Itse asiassa jotkin ominaisparametrit saavutettiin sattumalta eikä suunnittelun perusteella”, Victor Torres Company sanoo. “Ryhmäni ponnistelujen ansiosta pystymme kuitenkin nyt kääntämään prosessin taaksepäin ja saamaan aikaan hyvin toistettavia mikrokennoja televiestinnän kohdesovelluksia varten.”

Valtavat mahdollisuudet skaalautumiseen
Lisäksi tutkijat loivat laskennallisen mallin, jonka avulla he tutkivat teoreettisesti tiedonsiirron peruspotentiaalia yhdellä sirulla, joka on identtinen kokeessa käytetyn sirun kanssa. Laskelmat osoittivat valtavat mahdollisuudet ratkaisun skaalaamiseen.

Professori Leif Katsuo Oxenløwe, DTU:n optisen viestinnän piifotoniikan osaamiskeskuksen (SPOC) johtaja, sanoo:

“Laskelmamme osoittavat, että Chalmersin teknillisen yliopiston valmistamalla yksittäisellä sirulla ja yhdellä laserilla pystymme lähettämään jopa 100 Pbit/s nopeudella. Syynä tähän on se, että ratkaisumme on skaalautuva – sekä monien taajuuksien luomisen että taajuuskampanjan jakamisen osalta moniin tilakopioihin, niiden optisen vahvistamisen ja niiden käyttämisen osalta rinnakkaisina lähteinä, joiden avulla voimme lähettää dataa. Vaikka kampakopioita on vahvistettava, emme menetä kampan ominaisuuksia, joita hyödynnämme spektrisesti tehokkaaseen tiedonsiirtoon.”

Lue myös:   Vertaisarvioitu italialainen tutkimus: 94 prosentilla rokotetuista potilaista, joilla on myöhempiä terveysongelmia, on epänormaalia verta.

TIESITKÖ?

Näin pakkaat kevyesti dataa
Valon pakkaamista dataan kutsutaan moduloinniksi. Tässä hyödynnetään valon aalto-ominaisuuksia, kuten esim:

Amplitudi (aaltojen korkeus/voimakkuus).
Vaihe (aaltojen “rytmi”, jossa on mahdollista tehdä siirtymä niin, että aalto saapuu joko hieman odotettua aikaisemmin tai hieman myöhemmin).
Polarisaatio (suunnat, joihin aallot leviävät).
Näitä ominaisuuksia muuttamalla luodaan signaaleja. Signaalit voidaan muuntaa joko ykkösiksi tai nolliksi – ja siten hyödyntää datasignaaleina.

Vähentää Internetin virrankulutusta
Tutkijoiden ratkaisu lupaa hyvää Internetin tulevan virrankulutuksen kannalta.

“Toisin sanoen ratkaisumme tarjoaa mahdollisuuden korvata satoja tuhansia internetin solmukohdissa ja datakeskuksissa sijaitsevia lasereita, jotka kaikki kuluttavat virtaa ja tuottavat lämpöä. Meillä on mahdollisuus edistää pienemmän ilmastojalanjäljen jättävän internetin luomista”, sanoo Leif Katsuo Oxenløwe.

Vaikka tutkijat ovat demonstraatiossaan rikkoneet petabitin rajan yhdellä laserlähteellä ja yhdellä sirulla, on Leif Katsuo Oxenløwen mukaan vielä jonkin verran kehitystyötä edessä, ennen kuin ratkaisu voidaan ottaa käyttöön nykyisissä viestintäjärjestelmissämme.

“Eri puolilla maailmaa tehdään työtä laserlähteen integroimiseksi optiseen siruun, ja mekin työskentelemme sen parissa. Mitä enemmän komponentteja voimme integroida siruun, sitä tehokkaampi koko lähetin on. Eli laser, kampaa luova siru, datamodulaattorit ja mahdolliset vahvistinelementit. Siitä tulee erittäin tehokas optinen datasignaalien lähetin”, sanoo Leif Katsuo Oxenløwe.

Lähde: https://www.dtu.dk/english/news/all-news/new-data-transmission-record

Previous post Davosin “Suuren Nollauksen (Great Reset)” synkkä alkuperä
Next post Diktatuuri valepuvussa: Autoritääriset hirviöt tuhoavat vapauksiamme
Close
%d bloggaajaa tykkää tästä: