Uma equipe de pesquisa registrou a velocidade da Internet mais rápida do mundo a partir de um único chip óptico de 44,2 Terabits por segundo.

Pesquisadores da universidade Monash, Swinburne e RMIT testaram e registraram com sucesso a maior velocidade de dados da Internet da Austrália e a do mundo, a partir de um único chip óptico – capaz de baixar 1000 filmes de alta definição em uma fração de segundo.

Publicado na revista Nature Communications , essas descobertas têm o potencial de acelerar não apenas os próximos 25 anos da capacidade de telecomunicações da Austrália, mas também a possibilidade de que essa tecnologia doméstica seja lançada em todo o mundo.

À luz das pressões sobre a infra-estrutura mundial da Internet, recentemente destacada pelas políticas de isolamento como resultado do COVID-19, a equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Bill Corcoran (Monash), o ilustre professor Arnan Mitchell (RMIT) e o professor David Moss ( Swinburne) conseguiram atingir uma velocidade de dados de 44,2 Terabits por segundo (Tbps) a partir de uma única fonte de luz.

Essa tecnologia tem capacidade para suportar as conexões de Internet de alta velocidade de 1,8 milhão de famílias em Melbourne, na Austrália, ao mesmo tempo, e bilhões em todo o mundo durante os períodos de pico.

Demonstrações dessa magnitude geralmente são confinadas a um laboratório. Mas, para este estudo, os pesquisadores atingiram essas velocidades rápidas usando a infraestrutura de comunicações existente, onde foram capazes de testar com eficiência a rede.

Eles usaram um novo dispositivo que substitui 80 lasers por um único equipamento conhecido como micro-pente, menor e mais leve que o hardware de telecomunicações existente. Foi implantado e testado em carga usando a infraestrutura existente, que reflete a usada pelo NBN.

É a primeira vez que um micro-pente é usado em um teste de campo e possui a maior quantidade de dados produzidos a partir de um único chip óptico.

“No momento, estamos obtendo uma amostra de como a infraestrutura da Internet se manterá em dois a três anos, devido ao número sem precedentes de pessoas que usam a Internet para trabalho remoto, socialização e streaming. Está realmente nos mostrando que precisamos ser capazes de dimensionar a capacidade de nossas conexões à Internet “, disse o Dr. Bill Corcoran, co-autor principal do estudo e professor de engenharia de sistemas elétricos e de computadores na Universidade Monash.

“O que nossa pesquisa demonstra é a capacidade das fibras que já possuímos, graças ao projeto NBN, de ser a espinha dorsal das redes de comunicações agora e no futuro. Desenvolvemos algo escalável para atender às necessidades futuras.

“E não é apenas sobre a Netflix que estamos falando aqui – é a escala mais ampla para a qual usamos nossas redes de comunicação. Esses dados podem ser usados ​​para carros autônomos e transporte futuro e podem ajudar a medicina, educação, finanças e indústrias de comércio eletrônico, além de nos permitir ler com nossos netos a quilômetros de distância “.

Para ilustrar o impacto dos micro-pentes ópticos na otimização dos sistemas de comunicação, os pesquisadores instalaram 76,6 km de fibras ópticas “escuras” entre o Melbourne City Campus da RMIT e o Clayton Campus da Monash University. As fibras ópticas foram fornecidas pela Academic Research Network da Austrália.

Dentro dessas fibras, os pesquisadores colocaram o micro-pente – contribuído pela Universidade Swinburne, como parte de uma ampla colaboração internacional – que age como um arco-íris composto por centenas de lasers infravermelhos de alta qualidade a partir de um único chip. Cada ‘laser’ tem capacidade para ser usado como um canal de comunicação separado.

Os pesquisadores conseguiram enviar o máximo de dados por cada canal, simulando o pico de uso da Internet, através de 4THz de largura de banda.

O ilustre professor Mitchell disse que atingir a velocidade ideal de dados de 44,2 Tbps mostrava o potencial da infraestrutura australiana existente. A ambição futura do projeto é aumentar os transmissores atuais de centenas de gigabytes por segundo para dezenas de terabytes por segundo sem aumentar tamanho, peso ou custo.

“A longo prazo, esperamos criar chips fotônicos integrados que permitam que esse tipo de taxa de dados seja alcançado através de links de fibra óptica existentes com custo mínimo”, disse o distinto professor Mitchell.

“Inicialmente, elas seriam atraentes para comunicações de velocidade ultra-alta entre data centers. No entanto, poderíamos imaginar que essa tecnologia se tornasse suficientemente baixa em custos e compacta para poder ser implantada para uso comercial pelo público em geral em cidades do mundo”.

O professor Moss, diretor do Centro de Ciências Óticas da Swinburne University, disse: “Nos 10 anos desde que eu inventei os chips micro-comb, eles se tornaram um campo de pesquisa extremamente importante.

“É realmente emocionante ver sua capacidade em telecomunicações de fibra ótica com largura de banda ultra alta se concretizando. Este trabalho representa um recorde mundial de largura de banda em uma única fibra óptica de uma única fonte de chip e representa um enorme avanço para parte do rede que faz o levantamento mais pesado. Os micro-pentes oferecem uma promessa enorme para atendermos à demanda insaciável do mundo por largura de banda “.

Fonte

Pesquisa em Monash University 

Referência

  1. Bill Corcoran, Mengxi Tan, Xingyuan Xu, Andreas Boes, Jiayang Wu, Thach G. Nguyen, Sai T. Chu, Brent E. Little, Roberto Morandotti, Arnan Mitchell, David J. Moss. Transmissão de dados ótica ultra-densa sobre fibra padrão com uma única fonte de chip . Comunicações da natureza , 2020; 11 (1) DOI: 10.1038 / s41467-020-16265-x

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