Pubblicato sulla rivista Nature Communications, questi risultati hanno il potenziale non solo per accelerare i prossimi 25 anni di capacità di telecomunicazione dell’Australia, ma anche la possibilità per questa tecnologia home-grown di essere implementato in tutto il mondo.

Alla luce delle pressioni esercitate sull’infrastruttura internet mondiale, recentemente evidenziate dalle politiche di isolamento a seguito della COVID-19, il team di ricerca guidato dal Dr Bill Corcoran (Monash), dall’illustre professor Arnan Mitchell (RMIT) e dal professor David Moss (Swinburne) è stato in grado di raggiungere una velocità dei dati di 44,2 Terabit al secondo (Tbps) da una singola sorgente luminosa.

Questa tecnologia ha la capacità di supportare le connessioni Internet ad alta velocità di 1,8 milioni di famiglie a Melbourne, in Australia, allo stesso tempo, e miliardi in tutto il mondo durante i periodi di punta.

Le dimostrazioni di questa portata sono solitamente limitate a un laboratorio. Ma, per questo studio, i ricercatori hanno raggiunto queste velocità rapide utilizzando l’infrastruttura di comunicazione esistente in cui sono stati in grado di caricare-testare in modo efficiente la rete.

Hanno usato un nuovo dispositivo che sostituisce 80 laser con un unico pezzo di apparecchiatura noto come un micro-pettine, che è più piccolo e più leggero di hardware di telecomunicazioni esistenti. E ‘ stato piantato in e load-tested utilizzando infrastrutture esistenti, che rispecchia quello utilizzato dalla NBN.

È la prima volta che un micro-pettine viene utilizzato in una prova sul campo e possiede la più alta quantità di dati prodotti da un singolo chip ottico.

“Attualmente stiamo ottenendo un picco di come l’infrastruttura per Internet reggerà tra due o tre anni, a causa del numero senza precedenti di persone che utilizzano Internet per il lavoro a distanza, la socializzazione e lo streaming. Ci sta davvero mostrando che dobbiamo essere in grado di scalare la capacità delle nostre connessioni Internet”, ha affermato il dottor Bill Corcoran, co-autore principale dello studio e docente di Ingegneria dei sistemi elettrici e informatici presso la Monash University.

“Ciò che la nostra ricerca dimostra è la capacità per le fibre che abbiamo già nel terreno, grazie al progetto NBN, di essere la spina dorsale delle reti di comunicazione ora e in futuro. Abbiamo sviluppato qualcosa che è scalabile per soddisfare le esigenze future.

“E non stiamo parlando solo di Netflix qui — è la scala più ampia di ciò per cui usiamo le nostre reti di comunicazione. Questi dati possono essere utilizzati per le auto a guida autonoma e il trasporto futuro e possono aiutare i settori della medicina, dell’istruzione, della finanza e dell’e-commerce, oltre a permetterci di leggere con i nostri nipoti a chilometri di distanza.”

Per illustrare l’impatto dei micro-pettini ottici sull’ottimizzazione dei sistemi di comunicazione, i ricercatori hanno installato 76,6 km di fibre ottiche “scure” tra il campus di Melbourne City della RMIT e il campus di Clayton della Monash University. Le fibre ottiche sono state fornite dalla rete di ricerca accademica australiana.

All’interno di queste fibre, i ricercatori hanno inserito il micro-pettine-contribuito dalla Swinburne University, come parte di un’ampia collaborazione internazionale-che agisce come un arcobaleno composto da centinaia di laser a infrarossi di alta qualità da un singolo chip. Ogni “laser” ha la capacità di essere utilizzato come canale di comunicazione separato.

I ricercatori sono stati in grado di inviare il massimo dei dati su ogni canale, simulando il picco di utilizzo di Internet, su 4THz di larghezza di banda.

Distinto professore Mitchell ha detto raggiungere la velocità ottimale dei dati di 44,2 Tbps ha mostrato il potenziale delle infrastrutture australiane esistenti. L’ambizione futura del progetto è quella di scalare gli attuali trasmettitori da centinaia di gigabyte al secondo verso decine di terabyte al secondo senza aumentare dimensioni, peso o costi.

“A lungo termine, speriamo di creare chip fotonici integrati che potrebbero consentire questo tipo di velocità di trasmissione dati da raggiungere attraverso i collegamenti in fibra ottica esistenti con un costo minimo”, ha affermato Mitchell.

“Inizialmente, questi sarebbero interessanti per le comunicazioni ad altissima velocità tra data center. Tuttavia, potremmo immaginare che questa tecnologia diventi sufficientemente economica e compatta da poter essere implementata per l’uso commerciale da parte del pubblico in generale nelle città di tutto il mondo.”

Il professor Moss, direttore del Centro di scienze ottiche dell’Università di Swinburne, ha dichiarato: “Nei 10 anni da quando ho co-inventato i chip micro-pettine, sono diventati un campo di ricerca enormemente importante.

“È davvero emozionante vedere la loro capacità nelle telecomunicazioni in fibra ottica ad altissima larghezza di banda che si sta concretizzando. Questo lavoro rappresenta un record mondiale per la larghezza di banda di una singola fibra ottica da una singola sorgente di chip, e rappresenta un enorme passo avanti per parte della rete che fa il sollevamento più pesante. Micro-pettini offrono enormi promesse per noi per soddisfare la domanda insaziabile del mondo per la larghezza di banda.”