Нова технологія дозволить передати всю інформацію Бібліотеки Конгресу всього за 10 секунд

Швидкість в 26 терабіт на секунду дозволяє передати найбільшу бібліотеку в світі - американську Бібліотеку Конгресу - в цифровому вигляді за 10 секунд.

В основі нової технології лежить надшвидкісний ефект так званих «швидких перетворень Фур'є», що дозволяють упакувати в один промінь більше 300 різних кольорів, кожен з яких кодує власний потік інформації. Детально про свою розробку дослідники розповідають в останньому номері наукового журналу Nature Photonics.

У статті говориться, що попит на швидкісні телекомунікаційні технології став особливо очевидним в останні роки, коли по всьому світу стало розміщуватися надзвичайно багато «важкого» контенту в інтернеті. Раніше існували оптичні технології, що також дозволяли передавати дані на пристойних швидкостях, але для того, щоб якось підняти швидкість передачі інформації, розробники просто додавали ще один або кілька променів. Раніше ніколи інженери не створювали різних довжин хвиль усередині одного променя.

Однією з основних технологій, реалізованих у новинці є «ортогональне частотне розділення з мультиплексуванням», тобто поділ променя на кілька підпотоків, кожен з яких відповідає за свої дані, хоча сам промінь, при цьому, не дробиться на кілька променів. Правда, для того, щоб працювати з таким хитромудрим променем, потрібно особливий передавач і приймач, і досить складної, конструкції. Вони повинні могти одночасно створювати і зчитувати до 300 світлових потоків разом.

Вольфганг Фройде, фізик з Інституту технологій у німецькому місті Карлсруе, каже, що теоретично їх технологія має ще дуже великий запас масштабування і впирається лише в чутливість лазерних ресиверів. «У лабораторних умови ми вже випробували технологію передачі даних зі швидкістю до 100 терабіт на секунду», - говорить він.

Фізик каже, що у їх технології є і ще одна серйозна перевага - енергоефективність. «Уявіть, що у вас є 300 окремих лазерних променів, що передають дані, або ж один промінь з 300 спектрами. У першому випадку вам потрібно в 300 разів більше електроенергії», - говорить він.

Фройде розповідає, що коли вони працювали над новою технологією, їм довелося створити так звану «частотну пастку», щоб ресивер не втратив жоден зі світлових потоків. Створені на сьогодні пастки здатні працювати з 350 світловими потоками в одному промені. Для точного дешифрування вчені як раз і використовували вищезазначену трансформацію Фур'є - математичний трюк, що дозволяє обчислювати за заданими параметрами, наприклад часу, той чи інший світловий потік.

Донині перетворення Фур'є використовувалися в основному в математиці, зараз же їх застосували в оптичній сфері. Тут вони використовуються, щоб ресивер заздалегідь знав, коли до нього дійде та чи інша частина світлового спектру. «Дивно, що все це нам вдалося створити тільки на базі існуючих технологій кремнієвої фотоніки, ніяких нових матеріалів не було використано», - говорить Фройде. !zn

Читайте також:

Розроблено акумулятори, що заряджаються за 20 секунд

Фізики створили лазер потужністю 500 трлн ват

Цифрова бібліотека для всієї Європи

ІННОВАЦІЇ, ЩО ЗМІНИЛИ СВІТ. ЧАСТИНА III