Avance tecnológico para permitir internet 100 veces más rápido

La nueva tecnología innovadora permite un acceso a Internet súper rápido mediante el uso de haces de luz torcidos para transportar más datos y procesarlos más rápido.

La fibra óptica de banda ancha transporta información en pulsos de luz, a la velocidad de la luz, a través de fibras ópticas.

Pero la forma en que la luz se codifica en un extremo y se procesa en el otro afecta la velocidad de los datos.

Este primer dispositivo nanofotónico del mundo, publicado en Nature Communications, codifica más datos y los procesa mucho más rápido que la fibra óptica convencional mediante el uso de una forma especial de luz “torcida”.

El Dr. Haoran Ren, de la Escuela de Ciencias de RMIT, quien fue coautor del artículo, dijo que el pequeño dispositivo nanofotónico que han construido para leer luz torcida es la clave que se necesita para desbloquear las comunicaciones súper rápidas y de banda ancha.

“Las comunicaciones ópticas actuales se dirigen hacia una ‘crisis de capacidad’, ya que no logran mantenerse al día con las crecientes demandas de Big Data”, dijo Ren.

“Lo que hemos logrado hacer es transmitir con precisión los datos a través de luz a su máxima capacidad de manera que nos permita aumentar masivamente nuestro ancho de banda”.

Las comunicaciones de fibra óptica de última generación, como las que se utilizan en la Red Nacional de Banda Ancha (NBN) de Australia, utilizan solo una fracción de la capacidad real de la luz al llevar datos sobre el espectro de colores.

Las nuevas tecnologías de banda ancha en desarrollo utilizan la oscilación, o forma, de las ondas de luz para codificar los datos, aumentando el ancho de banda al hacer uso de la luz que no podemos ver.

Esta última tecnología, a la vanguardia de las comunicaciones ópticas, transporta datos sobre ondas de luz que se han torcido en una espiral para aumentar aún más su capacidad.

Esto se conoce como luz en un estado de momento orbital angular, o OAM.

En 2016, el mismo grupo del Laboratorio de Nanofotónica de Inteligencia Artificial de RMIT (LAIN) publicó un artículo de investigación en la revista Science que describe cómo habían logrado descodificar un pequeño rango de esta luz torcida en un chip nanofotónico.

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“Nuestro detector nanoelectrónico OAM en miniatura está diseñado para separar diferentes estados de luz OAM en un orden continuo y para decodificar la información transportada por luz torcida”, dijo Ren.

“Para hacer esto previamente se requeriría una máquina del tamaño de una tabla, lo cual es completamente impracticable para las telecomunicaciones.

Al utilizar nanosheets topológicos ultrafinos que miden una fracción de milímetro, nuestro invento hace este trabajo mejor y se ajusta al extremo de una fibra óptica”.

El director y vicecanciller adjunto de Investigación de Innovación y Emprendimiento de LAIN en RMIT, el profesor Min Gu, dijo que los materiales utilizados en el dispositivo eran compatibles con el uso de materiales basados ​​en silicio en la mayoría de las tecnologías, lo que facilita la ampliación para aplicaciones industriales.

“Nuestro detector nanoelectrónico OAM es como un” ojo “que puede” ver “la información transportada por luz torcida y decodificarla para que sea entendida por la electrónica.

“El alto rendimiento, el bajo costo y el pequeño tamaño de esta tecnología la convierten en una aplicación viable para la próxima generación de comunicaciones ópticas de banda ancha”, dijo.

“Se ajusta a la escala de la tecnología de fibra existente y podría aplicarse para aumentar el ancho de banda, o potencialmente la velocidad de procesamiento, de esa fibra en más de 100 veces en los próximos dos años.

Esta escalabilidad fácil y el impacto masivo que tendrá en las telecomunicaciones es lo que es tan emocionante”.

Gu dijo que el detector también puede usarse para recibir información cuántica enviada a través de la luz de torsión, lo que significa que podría tener aplicaciones en toda una gama de comunicaciones cuánticas de vanguardia e investigación de computación cuántica.

“Nuestro dispositivo nanoelectrónico desbloqueará todo el potencial de la luz torcida para futuras comunicaciones ópticas y cuánticas”, dijo Gu.

Fuente: MIT