Los científicos continúan superando los registros de transmisión de datos, con la transmisión de información más rápida entre un láser y un solo sistema de chip óptico ahora establecido en 1,8 petabits por segundo. Eso supera con creces la cantidad de tráfico que pasa por todo Internet cada segundo.
Aquí hay otra comparación: la velocidad promedio de descarga de banda ancha en los EE. UU. es de 167 megabits por segundo. Necesita 1000 megabits para llegar a un gigabit y luego 1 millón de gigabits para llegar a 1 petabit.
No importa cómo lo presentemos, 1,8 petabits es una gran cantidad de datos para transmitir en un segundo. El sistema de transferencia de datos sobrealimentado se basa en un chip óptico de diseño personalizado, que utiliza la luz de un solo láser infrarrojo y la divide en cientos de frecuencias. Las frecuencias están aisladas a distancias fijas entre sí, como dientes en un peine, de ahí el nombre de esta configuración, que es un peine de frecuencia.
Cada ‘diente’ en un peine de frecuencia puede enviar su propia ráfaga de datos, que es cómo se logran las enormes velocidades de transmisión. Usando medios más convencionales, se necesitarían alrededor de mil láseres para transportar la misma cantidad de 1 y 0.
“Lo especial de este chip es que produce un peine de frecuencia con características ideales para las comunicaciones de fibra óptica”, dice el nanocientífico Victor Torres Company de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia.
“Tiene una alta potencia óptica y cubre un amplio ancho de banda dentro de la región espectral que es interesante para las comunicaciones ópticas avanzadas”.
Para lograr la hazaña, los investigadores dividieron el cable de fibra óptica en 37 secciones centrales distintas, y luego cada sección se dividió en 223 segmentos de frecuencia diferentes: los dientes en el peine. Tener tantos datos enviados en paralelo fue crucial para lograr la tasa récord. Los datos reales en sí mismos se codificaron en las señales de luz mediante un proceso llamado modulación, que ajusta la altura, la fuerza, el ritmo y las direcciones de las ondas de luz para almacenar los 1 y 0 que componen los datos digitales.
Por ahora, esto es solo una prueba de concepto, sobre todo porque las computadoras no son capaces de generar o recibir tantos datos a la vez. En el caso de esta investigación, se utilizaron datos ‘ficticios’ artificiales para garantizar que el sistema funcionara según lo previsto.
Además, es necesario incorporar al chip componentes adicionales, incluidos dispositivos de codificación de datos. Sin embargo, una vez hecho esto, dicen los investigadores, el sistema resultante será mucho más rápido y consumirá menos energía que el que tenemos actualmente.
“Nuestra solución ofrece un potencial para reemplazar cientos de miles de láseres ubicados en centros de datos y centros de Internet, todos los cuales consumen mucha energía y generan calor”, dice el ingeniero eléctrico Leif Katsuo Oxenløwe de la Universidad Técnica de Dinamarca.
“Tenemos la oportunidad de contribuir a lograr una Internet que deje una menor huella climática”.
Mediante el uso de un modelo computacional, los investigadores también pudieron determinar que existe un potencial sustancial cuando se trata de ampliar el sistema. En el futuro, deberían ser posibles velocidades de transmisión de datos aún más altas. Al dividir aún más las frecuencias de luz y amplificar aún más las señales producidas, son factibles tasas de hasta 100 petabits por segundo, según muestran los modelos. Todo esto se puede hacer sin perder la confiabilidad de los datos. Llegar a esa etapa dependerá de las mejoras en otras áreas de la informática y en la infraestructura de Internet, pero las tecnologías subyacentes (láser, fibra óptica) no están muy lejos de lo que ya estamos usando.
“Cuantos más componentes podamos integrar en el chip, más eficiente será todo el transmisor”, dice Katsuo Oxenløwe. “Será un transmisor óptico extremadamente eficiente de señales de datos”.
La investigación ha sido publicada en Nature Photonics.
Fuente: Science Alert.
