Un gruppo di ricercatori della Technical University of Denmark (DTU) e della Chalmers University of Technology in Gothenburg, Svezia, ha raggiunto la sorprendente velocità di 1,8 petabit al secondo (Pbit/s) utilizzando una sola sorgente luminosa e un solo chip ottico. È abbastanza per scaricare l'intero catalogo di Netflix in meno di un secondo!
Ma come ci sono riusciti? E quali sono le implicazioni per il futuro di Internet?
Il componente chiave dell'esperimento è un chip ottico progettato su misura in grado di produrre un pettine di frequenze. Un pettine di frequenza è uno spettro di molti colori (o frequenze) di luce equidistanti tra loro, come i denti di un pettine. Ogni colore può trasportare un flusso di dati diverso, quindi più colori ci sono, più dati possono essere trasmessi.
I ricercatori hanno utilizzato un singolo laser a infrarossi come ingresso per il loro chip, il quale ha poi generato centinaia di colori. Ogni colore è stato modulato con i dati e poi combinato di nuovo in un singolo fascio che è stato inviato su una fibra ottica. Il risultato è stato un'incredibile trasmissione di dati a 1,8 Pbit/s, quasi il doppio dell'attuale traffico Internet globale.
Victor Torres Company, professore alla Chalmers University of Technology e capo del gruppo di ricerca che ha sviluppato e prodotto il chip, ha spiegato così il lavoro del team:
"La particolarità di questo chip è che produce un pettine di frequenza con caratteristiche ideali per le comunicazioni in fibra ottica: ha un'elevata potenza ottica e copre un'ampia larghezza di banda nella regione spettrale interessante per le comunicazioni ottiche avanzate".
Il vantaggio di utilizzare un'unica sorgente di luce e un unico chip è quello di ridurre la complessità, il consumo energetico e il costo delle comunicazioni ottiche. La tecnologia ottica odierna richiederebbe migliaia di laser per ottenere la stessa quantità di dati trasmessi. Ciò significa più energia, più punti di guasto e più problemi di gestione.
I ricercatori sperano che la loro tecnica apra la strada a comunicazioni ottiche più veloci, più economiche e più ecologiche in futuro. Hanno inoltre in programma di ottimizzare il design del chip e di aumentare ulteriormente il numero di colori e di flussi di dati.
Secondo il professor Leif Katsuo Oxenløwe, responsabile del Centro di Eccellenza per la Silicon Photonics for Optical Communications (SPOC) del DTU, la tecnologia mostra un enorme potenziale di scalabilità:
"I nostri calcoli mostrano che, con il singolo chip realizzato dalla Chalmers University of Technology e un singolo laser, saremo in grado di trasmettere fino a 100 Pbit/s. Il motivo è che la nostra soluzione è scalabile, sia in termini di creazione di molte frequenze sia in termini di suddivisione del pettine di frequenze in molte copie spaziali, amplificandole otticamente e utilizzandole come sorgenti parallele con cui trasmettere i dati. Anche se le copie del pettine devono essere amplificate, non perdiamo le qualità del pettine, che utilizziamo per una trasmissione dei dati efficiente dal punto di vista spettrale".
