Pubblicati sulla rivista Nature Communications, questi risultati si ritiene abbiano il potenziale non solo di accelerare lo sviluppo delle capacità di telecomunicazione dell'Australia nei prossimi 25 anni, ma anche di aprire la strada alla diffusione globale di questa tecnologia sviluppata localmente. Il team di ricerca era guidato dal Dr. Bill Corcoran (Monash), dal Professor Arnan Mitchell (RMIT) e dal Professor David Moss (Swinburne).
Per questo studio, i ricercatori hanno raggiunto queste velocità utilizzando l'infrastruttura di comunicazione esistente, dove hanno potuto testare la rete in modo efficiente. Hanno utilizzato un nuovo dispositivo che sostituisce 80 laser con un singolo apparecchio noto come "micro-comb", più piccolo e leggero rispetto all'hardware di telecomunicazione esistente. È stato installato e testato sotto carico utilizzando l'infrastruttura esistente, che rispecchia quella utilizzata dalla NBN.
"Attualmente stiamo avendo un'anteprima di come sarà l'infrastruttura internet tra due o tre anni, grazie al numero senza precedenti di persone che utilizzano internet per il lavoro da remoto, la socializzazione e lo streaming. Questo ci dimostra chiaramente la necessità di poter scalare la capacità delle nostre connessioni internet", afferma il Dott. Bill Corcoran, coautore principale dello studio e professore di Ingegneria dei Sistemi Elettrici e Informatici presso la Monash University. "La nostra ricerca dimostra la capacità della fibra ottica già presente, grazie al progetto NBN, di costituire la spina dorsale delle reti di comunicazione, ora e in futuro. Abbiamo sviluppato qualcosa di scalabile per soddisfare le esigenze future.".
Per illustrare l'impatto dei micro-pettini ottici sull'ottimizzazione dei sistemi di comunicazione, i ricercatori hanno installato 76,6 km di fibre ottiche "oscure" tra il campus di Melbourne City della RMIT e il campus di Clayton della Monash University. Le fibre ottiche sono state fornite dall'Australian Academic Research Network. All'interno di queste fibre, i ricercatori hanno posizionato il micro-pettine, fornito dalla Swinburne University nell'ambito di una più ampia collaborazione internazionale. Questo micro-pettine agisce come un arcobaleno formato da centinaia di laser a infrarossi di alta qualità su singolo chip. Ogni laser può essere utilizzato come canale di comunicazione separato. I ricercatori sono stati in grado di inviare la massima quantità di dati su ciascun canale, simulando il picco di utilizzo di Internet, su una larghezza di banda di 4 THz.
Il professor Mitchell spiega che l'obiettivo futuro del progetto è quello di aumentare la velocità di trasmissione dei trasmettitori attuali da centinaia di gigabyte al secondo a decine di terabyte al secondo, senza incrementarne dimensioni, peso o costi. Ha aggiunto: "A lungo termine, speriamo di creare chip fotonici integrati che consentano questo tipo di velocità di trasmissione dati su collegamenti in fibra ottica esistenti a costi minimi. Inizialmente, questi chip sarebbero interessanti per le comunicazioni ad altissima velocità tra data center. Tuttavia, potremmo immaginare che questa tecnologia diventi sufficientemente piccola e compatta da poter essere utilizzata commercialmente dal grande pubblico nelle città di tutto il mondo".
Il professor Moss, direttore del Centro di Scienze Ottiche della Swinburne University, ha dichiarato: "Nei 10 anni trascorsi da quando ho inventato i chip a micro-pettine, questi sono diventati un campo di ricerca di enorme importanza. È davvero entusiasmante vedere il loro potenziale nelle telecomunicazioni in fibra ottica ad altissima larghezza di banda concretizzarsi. Questo lavoro rappresenta un record mondiale per la larghezza di banda ottenibile da una singola fibra ottica utilizzando un singolo chip, ed è una svolta fondamentale per la parte della rete che sopporta il carico maggiore. I micro-pettini offrono enormi potenzialità per soddisfare l'insaziabile domanda globale di larghezza di banda.".
Per ulteriori informazioni, visita il sito www.swinburn.edu.au
