V úžasném dosažení výzkumníci na Aston University ve Spojeném království přenesli data rychlostí 301 terabitů za sekundu, což je 4,5 milionkrát rychlejší než průměrné domácí širokopásmové spojení ve Spojeném království a 1,2 milionkrát rychlejší než typické širokopásmové spojení v USA. Tým ukázal, jak lze využít nedostatečně využívané vlnové pásmo v běžných optických vláknech k vyhovění stále rostoucí potřebě rychlejšího a efektivnějšího přenosu dat v globální síti.
Technologie, která je za rychlostí
Úspěch výzkumníků byl založen na použití jediného standardního optického vlákna a zkoumání dříve nevyužitých pásem vlnových délek, E-pásma a S-pásma, které nebyly dostupné pro stávající systémy optických vláken. Současná komerční optická vlákna však pro přenos dat používají pouze pásma C a L. Tyto konvenční pásma mají omezenou kapacitu, což vede k průzkumu nových oblastí vlnové délky.
Výzkumníci z Astonovy univerzity ve spolupráci s mezinárodními partnery z Národního institutu informačních a komunikačních technologií (NICT) v Japonsku a Nokia Bell Labs v USA vyvinuli optický procesor pro rozšíření těchto dalších pásem. Dr. Ian Phillips, který vyvinul optický procesor, poukázal na to, že pásmo E, které je přilehlé k běžně používanému pásmu C, je třikrát širší a má obrovský nevyužitý potenciál. Toto nové zařízení bylo použito pro řízenou emulaci a přenos přes tato pásma, což je významný technologický milník.
Zelenější a nákladově efektivnější inovace
Jedním z nejpozoruhodnějších rysů tohoto úspěchu je jeho závislost na stávající infrastruktuře. Je to něco jiného než jiné pokroky, které často vyžadují výměnu sítě. Klíčovou inovací byl vývoj nových optických zesilovačů a procesorů, které rozšířily kapacitu vláken bez nutnosti fyzického vylepšení.
Tento přístup má velké ekonomické a environmentální výhody. Využití většího množství stávajícího spektra snižuje náklady, prodlužuje životnost stávající optické sítě a je udržitelnější, protože není zapotřebí masivního zavádění nových kabelů a surovin, které do nich vstupují.
Důsledky pro budoucnost
Tyto rychlosti by mohly způsobit revoluci v komunikačních systémech světa. Vzhledem k tomu, že poptávka po vysokorychlostním internetu roste s rozvojem streamování, virtuální reality a umělé inteligence, jsou tyto nové techniky škálovatelné. Poskytovatelé internetových služeb tak mohou zvýšit rychlost dat pro spotřebitele bez toho, aby jim vznikly neomezené náklady, a to tím, že využívají nedostatečně využívané části elektromagnetického spektra.
Výzkum je dále spojen s obecnými trendy v oblasti komunikačních technologií, jejichž cílem je zvýšit účinnost sítí. Tento průlom otevírá příležitosti pro zlepšení propojení podniků, včetně telekomunikací, datových center a chytrých měst, prostřednictvím zvýšení kapacity základní sítě.
Spolupráce vítězí
Tento světový rekord je důkazem toho, jak efektivní může být globální spolupráce. Projekt zahrnoval výzkumné pracovníky z Japonska a USA a ukázal, jak mohou lidé z různých zemí sdílet své znalosti a dosáhnout velkých výsledků v oblasti optických technologií. Výsledky byly zveřejněny Inženýrským a technologickým institutem a předloženy na Evropské konferenci o optické komunikaci v Glasgowu.
- Opinie a nové myšlenky.
Je to brilantní koncept, inspirativní i praktický. Ukazuje to, že vývojáři dobře rozumí technologickým i skutečným omezením. Je obzvláště vzrušující vidět, že inovace není o nových materiálech, ale spíše o inteligentnějším využívání zdrojů, které již máme. Tato strategie je v souladu s vizí udržitelného technologického rozvoje.
V budoucnosti je jasné, že tento vývoj může pomoci zmírnit digitální rozdíly. Nyní je možné rozšířit přístup k vysokorychlostnímu internetu do nedosažitelných oblastí s minimálními náklady, tím se vyrovnávají digitální nerovnosti. Navíc je toto řešení škálovatelné a může být aplikováno i v jiných oblastech, jako je telemedicína, autonomní systémy a analýza velkých dat, které vyžadují vysokorychlostní a spolehlivý přenos dat.
Tento průlom má také mnoho aplikací v oblasti umělé inteligence (AI). Vzhledem k tomu, že systémy AI vyžadují velké množství dat a rychlé zpracování, extrémně vysoké rychlosti, které lze s touto technologií dosáhnout, by výrazně posílily výcvik a nasazení modelů AI. Posílí vývoj modelů, zlepší rozhodování v reálném čase a posílí přenos dat v oblasti edge computingu, čímž posílí vývoj AI z hlediska rychlosti a složitosti.
Překlad experimentů z laboratoře do reálného života však bude vyžadovat řešení některých problémů. Jedná se o komercializaci optických procesorů a zesilovačů, školení personálu pro instalaci těchto systémů a standardizaci těchto systémů po celém světě.
Závěrem, úspěch Astonské univerzity je jasným příkladem toho, jak mohou inovace změnit svět. Použití nevyužitých částí optického komunikačního systému pro dosažení vysokorychlostního přenosu dat připravilo cestu k rychlejšímu, propojenému a udržitelnému světu.