Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jediný laser, jediný optický čip a rychlost odpovídající dvojnásobku globálního internetového provozu.
Mezinárodní skupina výzkumníků z Dánské technické univerzity a Chalmersovy technické univerzity ve švédském Göteborgu dosáhla závratných rychlostí přenosu dat a jako první na světě přenesla více než 1 petabit za sekundu (Pb/s) pomocí jediného laseru a jediného optického čipu.
Jeden petabit odpovídá milionu gigabitů. V experimentu se výzkumníkům podařilo přenést 1,8 Pb/s, což odpovídá dvojnásobku celkového celosvětového internetového provozu. A to pouze pomocí světla z jednoho optického zdroje. Zdrojem světla byl na zakázku navržený optický čip, který dokáže pomocí světla z jediného infračerveného laseru vytvořit duhové spektrum mnoha barev (frekvencí). Jednu frekvenci jediného laseru tak lze v jediném čipu znásobit na stovky frekvencí. Všechny barvy jsou od sebe pevně vzdáleny v určité frekvenční vzdálenosti (frekvenční hřeben). Každou frekvenci pak lze izolovat a použít jako nosič dat. Frekvence se následně znovu sestaví a takto zakódovaná data pošlou po optickém vlákně.
„Zvláštností tohoto čipu je, že vytváří frekvenční hřeben s ideálními vlastnostmi pro optickou komunikaci – má vysoký optický výkon a pokrývá širokou šířku pásma ve spektrální oblasti, která je zajímavá pro pokročilou optickou komunikaci,“ uvádí průvodní tisková zpráva.
Rychlost 1,8 Pb/s by při současném nejmodernějším komerčním vybavení jinak vyžadovalo více než 1 000 laserů.
Nové řešení je navíc škálovatelné (průvodní tisková zpráva: „jak z hlediska vytvoření mnoha frekvencí, tak z hlediska rozdělení frekvenčního hřebenu na mnoho prostorových kopií a jejich následného optického zesílení a použití jako paralelních zdrojů, pomocí kterých můžeme přenášet data…“) a mělo by díky tomu umožnit dosahovat rychlosti až 100 Pb/s.
Nová technologie by potenciálně mohla umožnit nahradit stovky tisíc laserů v internetových uzlech a datových centrech a tím snížit spotřebu energie (a uhlíkovou stopu etc.). Nicméně autoři studie upozorňují, že ve stávající podobě nová technologie do používaných komunikačních systémů integrovat ještě nelze.
A. A. Jørgensen et al, Petabit-per-second data transmission using a chip-scale microcomb ring resonator source, Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-022-01082-z
Zdroj: Technical University of Denmark / Phys.org
