Fundacja Praca Moc Energia
NAUKA I ASTRONOMIA Wyróżnione

Rekord na najszybszy internet został pobity: wynosi teraz 44,2 Tb/s

blank

Naukowcy z trzech australijskich uniwersytetów (Monash, Swinburne i RMIT) pobili światowy i krajowy rekord szybkości internetu. Podczas testów wykorzystali pojedynczy chip optyczny, dzięki któremu można w ułamku sekundy pobrać 1000 filmów w wysokiej rozdzielczości.

Wyniki tego testu zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”. Dzięki nim proces zwiększania możliwości australijskiego systemu telekomunikacyjnego, który normalnie nastąpiłby za 25 lat, może zostać przyśpieszony. Możliwe jest również zastosowanie tej technologii na całym świecie.

Badaniem kierowali dr Bill Corcoran (Monash University), prof. Arnan Mitchell (RMIT University) oraz prof. David Moss (Swinburne University of Technology). Powodem, dla którego zostało przeprowadzone, był coraz większy ruch w internecie spowodowany pandemią COVID-19. Badacze byli w stanie osiągnąć prędkość internetu wynoszącą 44,2 Tb/s (terabita na sekundę), korzystając z jednego źródła przesyłu.

W godzinach szczytu można dzięki tej technologii obsłużyć jednocześnie 1,8 mln gospodarstw domowych w Melbourne oraz miliardy innych na całym świecie.

Demonstracje na taką skalę zazwyczaj odbywają się tylko w warunkach laboratoryjnych. Jednak w opisywanym badaniu naukowcy osiągnęli szybkie prędkości przy użyciu już istniejącej infrastruktury, dzięki której mogli w sprawny sposób przetestować obciążenie sieci.

Nowy rekord jest zasługą optycznego grzebienia częstotliwości, zwanego również „mikrogrzebieniem”, który zastępuje 80 laserów oraz jest mniejszy i lżejszy, niż sprzęt używany do tej pory. Wbudowano go w już istniejącą infrastrukturę – podobną do tej, którą zastosowano w ramach inicjatywy rządowej National Broadband Network (NBN) – oraz przetestowano pod kątem obciążenia sieci.

To pierwszy raz, kiedy w badaniu terenowym wykorzystano mikrogrzebień posiadający największą ilość danych wyprodukowanych za pomocą jednego chipa optycznego.

Obecnie ogromna liczba ludzi wykorzystuje internet do pracy zdalnej, kontaktów z innymi i przesyłania strumieniowego. Dzięki temu możemy wyobrazić sobie, jak infrastruktura internetowa będzie dawała sobie radę w ciągu kolejnych 2-3 lat. Musimy mieć możliwość zwiększania przepustowości połączeń internetowych – skomentował dr Bill Corcoran, jeden z autorów badania, wykładowca w dziedzinie inżynierii systemów elektrycznych i komputerowych na Univeristy of Monash.

Badanie dowodzi, że światłowody, które dzięki inicjatywie NBN już są pod ziemią, mogą teraz i w przyszłości posłużyć za szkielet dla sieci telekomunikacyjnych. Opracowano coś, co można skalować w celu zaspokojenia przyszłych potrzeb.

Nie chodzi tu tylko o serwis Netflix, ale bardziej o szerszy aspekt korzystania z sieci komunikacyjnych. Dane te mogą być wykorzystane do budowy samochodów autonomicznych i w transporcie. Gałęzie przemysłu, które również mogą skorzystać z nowego odkrycia, to medycyna, edukacja, finanse i e-handel.

Aby zilustrować wpływ mikrogrzebieni optycznych na optymalizację systemów komunikacyjnych, naukowcy wykorzystali ciemne włókna światłowodowe, które rozciągały się na odległości 76,6 km pomiędzy dwoma kampusami: RMIT w Melbourne City oraz Clayton należącym do University of Monash. Światłowody zostały dostarczone przez australijską organizację non profit Australia’s Academic Research Network.

Wewnątrz tych włókien naukowcy umieścili wcześniej wspomniane mikrogrzebienie – zaoferowane przez Swinburne University w ramach międzynarodowej współpracy. Zachowują się jak tęcza stworzona z setek wysokiej jakości laserów generujących promieniowanie podczerwone, których źródłem jest tylko jeden chip. Każdy taki laser da się wykorzystać jako oddzielny kanał komunikacyjny.

Badacze przeprowadzili symulację największego obciążenia sieci przy zastosowaniu fal o częstotliwości 4 THz (teraherce).

Prof. Mitchell stwierdził, że dzięki osiągnięciu optymalnej prędkości transmisji danych na poziomie 44,2 Tb/s mogliśmy zobaczyć możliwości już istniejącej infrastruktury w Australii. Celem projektu jest zwiększenie obecnych prędkości internetu z setek gigabitów do dziesiątek terabitów na sekundę bez konieczności zwiększenia rozmiaru, wagi lub kosztów.

Mamy nadzieję, że w dłuższej perspektywie uda się nam stworzyć zintegrowane chipy fotoniczne, dzięki którym będzie można niewielkim kosztem osiągnąć tego rodzaju prędkości w już istniejących światłowodach – prof. Mitchell. Początkowo znalazłyby zastosowanie w ultraszybkiej komunikacji pomiędzy centrami danych. Można by jednak spodziewać się, że ta technologia stanie się na tyle tania i „kompaktowa”, że społeczeństwa miast na całym świecie będą w stanie wykorzystać ją do celów komercyjnych.

10 lat temu brałem udział w tworzeniu chipów wykorzystujących optyczne grzebienie częstotliwości. Od tego czasu stały się niezwykle ważnym przedmiotem badań – poinformował prof. Moss, dyrektor w Optical Sciences Centre przy Swinburne University. – Wspaniale być świadkiem, jak urzeczywistniają się możliwości ultraszybkiego internetu światłowodowego. Nasze badanie pokazuje, jak został pobity światowy rekord prędkości internetu optycznego przy użyciu jednego źródła w postaci optycznego chipa. Stanowi również ogromny przełom dla tej części sieci, która jest najbardziej „zapracowana”. Dzięki optycznym grzebieniom częstotliwości będziemy mogli zaspokoić ogromne, światowe zapotrzebowanie na przepustowość.

Źródło: „Ultra-dense optical data transmission over standard fibre with a single chip source” (Nature Communications)

Przeczytaj także

Koniec z nawałem papierów

Autor Zewnętrzny

Portale społecznościowe zaniżają naszą samokontrolę

Alan O. Grinde

Algorytm wykorzystujący mimikę twarzy do rozpoznania autyzmu

Alan O. Grinde

Przyszłościowe strony internetowe

PROFIT24

Postawa nauki behawioralnej wobec alternatywnego Internetu

Kazimierz Przybysz

Jak wziąć pożyczkę przez Internet?

PROFIT24