La svolta ottica che rende Internet 100X più veloce può salvare il Web

Grazie alla magia della banda larga, non ci vogliono più 45 secondi per caricare una singola pagina web. Ma una nuova svolta ottica da parte dei ricercatori dell'Università RMIT ha il potenziale per fare in modo che i video in fila su wifi sembrino come se stessi guardando la vernice secca. Ancora più importante, gli inventori affermano che questo miglioramento può essere facilmente implementato in aggiunta all'infrastruttura internet esistente.

Nel nuovo documento pubblicato martedì in Comunicazioni della natura, i ricercatori hanno rivelato il primo dispositivo nanofotonico al mondo per la codifica e l'elaborazione dei dati. Il dispositivo si basa sul precedente lavoro svolto dal gruppo di ricerca che coinvolge la "luce contorta" per espandere la capacità di dati dei cavi in ​​fibra ottica che sono ormai standard del settore. La loro invenzione più recente ci avvicina ancora di più alla creazione di un Internet ultraveloce che non richiederebbe la totale dissoluzione dell'infrastruttura in fibra ottica sepolta nel fondo dell'oceano.

Come Twisted Light è un cambio di gioco

Nei casi in cui la ricerca del Laboratorio di Intelligenza Artificiale Nanofotonica (LAIN) di RMIT modifica il gioco della velocità di internet è aumentando la larghezza di banda disponibile per l'invio di informazioni. Mentre la banda larga utilizza lo spettro di colori visibile, un documento del 2016 mostra come il gruppo ha sfruttato la luce che non possiamo vedere modificando la sua rotazione, o il momento angolare orbitale (OAM), per creare quella che chiamano "luce distorta".

"Quello che siamo riusciti a fare è trasmettere con precisione i dati attraverso la luce alla massima capacità in un modo che ci consentirà di aumentare in modo massiccio la nostra larghezza di banda", afferma in una dichiarazione il co-autore Dr. Haoran Ren.

Ma quello che sale deve anche venire giù. Quindi, quando il team ha tradotto le informazioni in luce distorta, ha anche avuto bisogno di decodificarlo, che è dove si inserisce la loro ultima invenzione.

"Per fare ciò in precedenza richiederebbe una macchina delle dimensioni di una tabella, che è completamente impraticabile per le telecomunicazioni", afferma Ren. "Usando nanosheets topologici ultrasottili che misurano una frazione di millimetro, la nostra invenzione fa meglio questo lavoro e si adatta all'estremità di una fibra ottica."

Lo stato attuale di Internet

Questo arriva in un momento cruciale. Oltre il 99 percento di tutti i dati passa attraverso le oltre 700.000 miglia (1,1 milioni di km) di cavi interrati sott'acqua. A questo punto, i cavi in ​​fibra ottica meno di un decimo dello spessore di un capello umano trasportano dati attraverso impulsi di luce che rimbalzano su fili di vetro rivestiti di plastica. Questo metodo ci è servito piuttosto bene, ma il nostro insaziabile appetito per il potere di calcolo è un promemoria che anche la tecnologia deve tenere il passo.

"Le attuali comunicazioni ottiche si stanno dirigendo verso una" crisi di capacità "poiché non riescono a tenere il passo con le crescenti richieste dei Big Data", afferma Ren.

La corsa per evitare che la crisi di capacità di Ren si sta scaldando. L'utilizzo pro capite al mese di traffico internet si è moltiplicato da 19 GB nel 2009 a 109 nel 2016. Entro il 2021, US Telecom prevede che l'utilizzo per gli utenti statunitensi sarà almeno il doppio di 264 GB. Molto di ciò è dovuto all'aumento dello streaming video come Netflix utilizza circa 1 GB all'ora su video standard - ma l'adozione più diffusa di VR, AR, giochi immersivi o tecnologie che non sono state ancora inventate potrebbero aumentare la capacità crunch ancora di più.

In breve, la ricerca del team ha inventato non solo la tecnologia per Internet super veloce, ma anche il dispositivo necessario per implementare tecnologie emergenti ancora più esigenti e consegnarle alle masse.

"Si adatta alle dimensioni della tecnologia in fibra esistente e potrebbe essere applicata per aumentare la larghezza di banda, o potenzialmente la velocità di elaborazione, di quella fibra di oltre 100 volte entro i prossimi due anni", afferma il professor Min Gu, direttore della LAIN e vice associato Vice-Cancelliere per la ricerca Innovazione e imprenditorialità presso RMIT. "Questa facile scalabilità e l'enorme impatto che avrà sulle telecomunicazioni è la cosa più eccitante."