V článku publikovanom v časopise Nature Communications výskumníci z univerzity RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology) predstavili prvé nanofotónové zariadenie na svete na kódovanie a spracovanie dát.
Prístroj vychádza z predchádzajúcej práce výskumného tímu, zameranej na „skrútené svetlo“ (twisted light) na rozšírenie prenosovej kapacity káblov s optickými vláknami. Ich najnovší vynález nás môže zaviesť o krok bližšie k vytvoreniu ultrarýchleho internetu, ktorý by nevyžadoval úplné zahltenie infraštruktúry optických vlákien na dne oceánu.
Výskum RMIT umožní rozšíriť dostupnú šírku pásma na zasielanie informácií. Zatiaľ čo širokopásmové pripojenie využíva viditeľné farebné spektrum, dokument z roku 2016 ukazuje, že skupina výskumníkov využívala svetlo, ktoré nemôžeme vidieť, tak, že zmenila jeho rotáciu a orbitálny uhlový moment hybnosti (OAM – orbital angular momentum), aby vytvorila niečo, čo nazvala „skrútené svetlo“.
Keď však tím zakódoval prenášané informácie do skrúteného svetla, musel ich aj dekódovať. Práve spôsob, ako je svetlo zakódované na jednom konci a spracované na druhej strane, ovplyvňuje rýchlosť prenosu. A tu prichádza na rad najnovší vynález. Nanofotónové zariadenie RMIT zakóduje viac údajov a spracúva ich oveľa rýchlejšie ako bežné optické vlákna vďaka špeciálnej forme skrúteného svetla.
„Keď ste to chceli urobiť predtým, potrebovali ste zariadenie vo veľkosti stola, čo je úplne nepraktické pre telekomunikácie,“ vysvetľuje Dr. Haoran Ren, spoluautor štúdie. „Využitím ultratenkých topologických nanočlánkov s veľkosťou zlomku milimetrov náš vynález robí túto prácu lepšie, pričom sa dá namontovať na koniec optického vlákna.“
V súčasnosti viac ako 99 % dát prechádza podmorskými káblami s dĺžkou 1,1 milióna kilometrov. Káble s optickými vláknami tenšími ako desatina hrúbky ľudského vlasu prenášajú údaje prostredníctvom svetelných impulzov, ktoré sa odrážajú v sklených vláknach pokrytých plastom. Je to síce dobrá metóda, ale pre rastúce požiadavky na výpočtový výkon táto kapacita prestáva stačiť.
Používanie internetu v prepočte na obyvateľa sa v USA zvýšilo z 19 GB v roku 2009 na 109 GB v roku 2016. A odborníci predpovedajú, že do roku 2021 sa používanie viac ako zdvojnásobí na 264 GB. Pripísať to možno vzostupu video streamingu (napríklad Netflix využíva pri štandardnom rozlíšení približne 1 GB za hodinu), ale rozsiahlejšie používanie virtuálnej a rozšírenej reality či rôznych imerzívnych hier a technológií by mohlo nedostatok kapacity ešte vyostriť.
Nová technológia pre vysokorýchlostný internet môže rozšíriť existujúcu optickú technológiu a zvýšiť šírku pásma alebo potenciálne rýchlosti spracovania viac ako 100-krát v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov. Navyše materiály používané v zariadení sú kompatibilné s materiálmi na báze kremíka, ktoré sa používajú vo väčšine technológií, čo uľahčuje jeho nasadenie pre priemyselné aplikácie.
ZDROJ: PC Revue, inverse.com, zdnet.com.
