في إنجاز لافت، تمكن الباحثون في جامعة أستون بالمملكة المتحدة من نقل البيانات بمعدل قياسي بلغ 301 تيرابيت في الثانية، وهو سرعة أكبر بـ 4.5 مليون مرة من متوسط اتصال الإنترنت المنزلي في المملكة المتحدة وأسرع بـ 1.2 مليون مرة من الاتصال النموذجي بالإنترنت في الولايات المتحدة. عرض الفريق كيفية استخدام الحزم الطولية الموجية غير المستغلة داخل الكابلات الضوئية القياسية لتلبية الطلب المتزايد على نقل البيانات بشكل أسرع وأكثر كفاءة في الشبكة العالمية.
التكنولوجيا وراء السرعة
ويعتمد نجاح الباحثين على استخدام ألياف بصرية قياسية واحدة واستكشاف نطاقات طول الموجات التي لم تستخدم من قبل، وهي النطاق E والنطاق S، والتي لم تكن متاحة لنظم الألياف الضوئية الحالية. ومع ذلك، فإن الألياف البصرية التجارية الحالية تستخدم فقط النطاق C والنطاق L لنقل البيانات. هذه النطاقات التقليدية لديها قدرة محدودة، مما يؤدي في النهاية إلى استكشاف مناطق جديدة من طول الموجة.
قام باحثون في جامعة أستون بالتعاون مع شركاء دوليين من المعهد الوطني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (NICT) في اليابان ومختبرات نوكيا بيل في الولايات المتحدة الأمريكية بتطوير معالج بصري لتوسيع هذه النطاقات الإضافية أشار الدكتور إيان فيليبس، الذي طور المعالج البصري، إلى أن النطاق E، الذي يواكب النطاق C المستخدم عادة، هو أوسع بثلاث مرات وله إمكانات هائلة غير مستغلة. هذا الجهاز الجديد استخدم للتقليد المتحكم به والنقل عبر هذه النطاقات، وهو حدث تكنولوجي مهم.
ابتكار أكثر خضرة وفعالية من حيث التكلفة
واحدة من أكثر الميزات لفتًا للنظر في هذا الإنجاز هي اعتمادها على البنية التحتية الحالية. إنه مختلف تمامًا عن التقدمات الأخرى التي غالبًا ما تتطلب استبدال الشبكة. كانت الابتكار الرئيسي هو تطوير مكبرات صوتية ومعالجات ضوئية جديدة توسع سعة الألياف دون الحاجة إلى ترقية فعلية.
هذا النهج له فوائد اقتصادية وبيئية كبيرة. استخدام المزيد من الطيف الموجود يقلل التكاليف، ويطيل عمر شبكة الألياف الضوئية الحالية، وهو أكثر استدامة لأنه لا حاجة لنشر كابلات جديدة بشكل ضخم والمواد الخام التي تدخل فيها.
تداعيات المستقبل
يمكن أن تحدث هذه السرعات ثورة في أنظمة الاتصالات العالمية. مع زيادة الطلب على الإنترنت عالي السرعة مع تطوير البث المباشر، والواقع الافتراضي، والذكاء الاصطناعي، فإن هذه التقنيات الجديدة قابلة للتوسع. بهذه الطريقة، يمكن لمزودي خدمات الإنترنت تعزيز سرعات البيانات للمستهلكين دون تكبد تكاليف باهظة من خلال استغلال أجزاء غير مستغلة من الطيف الكهرومغناطيسي.
علاوة على ذلك، فإن البحث مرتبط بالاتجاهات العامة في تكنولوجيا الاتصالات، والتي تهدف إلى زيادة كفاءة الشبكات. هذا الاختراق يفتح فرصا لتحسين اتصال الشركات، بما في ذلك الاتصالات والمركز البيانات والمدن الذكية، من خلال تعزيز قدرة الشبكة العمود الفقري.
نجاح تعاوني
هذا الرقم القياسي العالمي دليل على مدى فعالية التعاون العالمي شارك في المشروع باحثون من اليابان والولايات المتحدة الأمريكية وأظهروا كيف يمكن للأشخاص من مختلف البلدان مشاركة معارفهم لتحقيق العظمة في مجال التكنولوجيا البصرية. تم نشر النتائج من قبل معهد الهندسة والتكنولوجيا وعرضت في المؤتمر الأوروبي للاتصالات البصرية في غلاسكو.
رأي وأفكار جديدة.
هذا مفهوم رائع، ملهم وعملي في آن واحد. إنه يظهر أن المطورين لديهم فهم جيد لكل من القيود التكنولوجية والقيود الواقعية. من المثير بشكل خاص رؤية أن الابتكار لا يتعلق بمواد جديدة بل يتعلق باستخدام أذكى للموارد التي لدينا بالفعل. هذه الاستراتيجية تتماشى مع رؤية التنمية التكنولوجية المستدامة.
في المستقبل، من الواضح أن هذا التطور قد يساعد في تقليل الفجوة الرقمية. أصبح الآن من الممكن توسيع نطاق الوصول إلى اتصال إنترنت فائق السرعة حتى في المناطق النائية وبتكاليف إضافية ضئيلة، مما يساهم في تقليص الفجوة الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الحلول قابلة للتطوير ويمكن تطبيقها في مجالات أخرى مثل التلmedicine، الأنظمة الذاتية، وتحليل البيانات الضخمة التي تتطلب نقل بيانات سريع وموثوق.
هذا الاختراق له أيضًا العديد من التطبيقات في مجال الذكاء الاصطناعي (AI). نظرًا لأن أنظمة الذكاء الاصطناعي تتطلب كميات كبيرة من البيانات ومعالجة سريعة، فإن السرعات الفائقة التي يمكن تحقيقها بهذه التكنولوجيا ستعزز بشكل كبير تدريب ونشر نماذج الذكاء الاصطناعي. ستعزز تطوير النماذج، وتحسن اتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي، وتعزز نقل البيانات في الحوسبة الطرفية، مما يدفع تطوير الذكاء الاصطناعي من حيث السرعة والتعقيد.
ومع ذلك، فإن نقل التجارب من المختبر إلى الحياة الواقعية سيتطلب حل بعض المشكلات. وهذه هي تجارية المعالجات الضوئية والمضخمات، وتدريب الأفراد على تركيب هذه الأنظمة، وتوحيد هذه الأنظمة على مستوى العالم.
في الختام، إن إنجاز جامعة أستون هو مثال واضح على كيفية تغيير الابتكار للعالم. إن استخدام الأجزاء غير المستغلة من نظام الاتصالات بالألياف الضوئية لتحقيق نقل بيانات عالي السرعة قد مهد الطريق لعالم أسرع ومتصلة ومستدام.