Pozrite si
Rýchlostný rekord pri prenose dát pomocou jediného svetelného zdroja a optického čipu bol opäť raz prekonaný. Medzinárodný tým výskumníkov z Dánskej technickej univerzity (DTU) v Kongens Lyngby a Chalmers University of Technology vo švédskom Göteborgu dosiahol závratné rýchlosti prenosu dát, keď sa mu prvýkrát na svete podarilo preniesť viac ako 1 petabit dát za sekundu (1 Pbit/s) s použitím jediného lasera a jedného optického čipu.
Inžinieri preniesli dáta bleskovou rýchlosťou 1,84 petabitov za sekundu (Pbit/s), čo je takmer dvojnásobok globálneho internetového prenosu za sekundu. Experimentálna demonštrácia ukázala, že jeden čip by mohol ľahko prenášať 1,8 Pbit/s, čo by so súčasným najmodernejším komerčným vybavením inak vyžadovalo viac ako 1000 laserov.
(1 petabit zodpovedá 1 miliónu gigabitov)
Obsah pokračuje pod reklamou
Súčasná globálna prevádzka internetu generuje dátové toky asi 1 Pbit/s, takže takýto fotonický čip by s rezervou preniesol všetky internetové dáta, ak by takáto sieť prechádzala jediným „úzkym hrdlom“. Je to viac ako 20-krát rýchlejší prenos, ako dosiahne ESnet6 (Energy Sciences Network), nadchádzajúci upgrade vedeckej siete používanej aj NASA.
Fascinujúca je skutočnosť, že tento nový rýchlostný rekord bol dosiahnutý pomocou jediného svetelného zdroja (laseru) a jediného optického čipu.
Svetelným zdrojom bol na mieru navrhnutý fotonický čip, ktorý dokáže pomocou svetla z jedného infračerveného lasera vytvoriť „dúhové“ spektrum mnohých farieb (mnohých frekvencií). Jedna frekvencia jedného lasera sa tak môže v jedinom čipe znásobiť na stovky frekvencií (alebo farieb).
Všetky farby sú zafixované v určitej frekvenčnej vzdialenosti od seba – rovnako ako zuby na hrebeni – preto sa tomuto usporiadaniu hovorí frekvenčný hrebeň. Každá farba sa potom môže izolovať a použiť na kódovanie dát. Frekvencie môžu byť potom znovu zostavené a odoslané cez optické vlákno, čím sa dáta prenášajú. A môže ich byť obrovské množstvo, ako ukázal experiment.
Výskumníci použili túto konfiguráciu na prenos údajov rýchlosťou 1,84 Pbit/s, kódovaných v 223 kanáloch s rôznou vlnovou dĺžkou. Prenos prebiehal po 7,9 km dlhom optickom vlákne, ktoré obsahovalo 37 samostatných jadier.
Táto rýchlosť prenosu dát vysoko prevyšuje doterajší rekord 1,02 Pbit/s, ktorý bol vytvorený len v máji tohto roku. S predchádzajúcim dizajnom optického čipu, podobným tomu, aký bol použitý v novom výskume, sa v polovici roku 2020 podarilo dosiahnuť „len“ 44 terabitov za sekundu. Nový čip je teda zhruba 41x rýchlejší.
Vedci z tímu, ktorý za rekordom stojí, však tvrdia, že rekordná rýchlosť dátového prenosu nie je konečná. Na základe výpočtového modelu na prispôsobenie potenciálu prenosu údajov vedci tvrdia, že systém by mohol nakoniec dosiahnuť rýchlosť až 100 Pbit/s.
Riešenie by mohlo v budúcnosti prispieť aj k výrazným energetickým úsporám v dátových centrách a prenosových systémoch. Potenciálne bude možné zredukovať státisíce laserov v internetových a dátových centrách, ktoré stoja peniaze, požierajú energiu a generujú teplo.
Výskum bol publikovaný v časopise Nature Photonics.
Zdroj