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Chip de luz baixa 1000 filmes HD em um segundo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/05/2020

Chip de luz baixa 1000 filmes HD em um segundo
O micropente produz um arco-íris infravermelho, o equivalente a 80 lasers, que sai pela fita à direita. O chip em si mede cerca de 3x5 mm.
[Imagem: Universidade de Tecnologia de Swinburne]

Enxurrada de luz

Engenheiros australianos construíram um chip fotônico - um chip que funciona com luz, em vez de eletricidade - que bateu o recorde mundial de velocidade para troca de arquivos pela internet.

O chip óptico atingiu 44,2 Terabits por segundo, o que seria suficiente para baixar 1.000 filmes de alta definição em apenas um segundo - você ficaria 1 segundo "esperando" o download e depois, dedicando oito horas por dia, gastaria mais de seis meses para assistir todos.

Demonstrações desse tipo têm sido tipicamente feitas em condições de laboratório, mas, neste caso, Bill Corcoran e seus colegas atingiram essas velocidades ultrarrápidas usando a infraestrutura de comunicações existente na universidade, o que permitiu testar a eficiência da tecnologia óptica diretamente na rede.

Eles usaram um novo dispositivo, conhecido como micropente, que substitui 80 lasers por um único equipamento, menor e mais leve que o hardware atual de telecomunicações - a invenção dos pentes de frequência - ou grades de frequências - valeram o Prêmio Nobel de Física de 2005 a John Hall e Theodor Hansch. A inovação da equipe consiste no uso de um ressonador óptico que eles chamam de "cristal de sólitons" - sólitons, além de ondas, são partículas complexas.

"O que nossa pesquisa demonstra é a capacidade de as fibras ópticas que já temos instaladas no subsolo se tornarem a espinha dorsal das redes de comunicações agora e no futuro. Desenvolvemos algo escalonável para atender às necessidades futuras.

"E não é apenas sobre Netflix que estamos falando aqui - é a escala mais ampla para a qual usamos nossas redes de comunicação. Esses dados podem ser usados para carros autônomos e transporte futuro e podem ajudar a medicina, educação, finanças e indústrias de comércio eletrônico, além de nos permitir ler com nossos netos a quilômetros de distância," disse Corcoran.

Chip de luz baixa 1000 filmes HD em um segundo
Diagrama de funcionamento do micropente fotônico.
[Imagem: Universidade de Tecnologia de Swinburne]

Pente fotônico

Para mensurar o impacto dos micropentes ópticos na otimização dos sistemas de comunicação, os pesquisadores instalaram 76,6 km de fibras ópticas entre as universidades RMIT e Monash.

O micropente vai dentro dessas fibras, funcionando como um arco-íris composto por centenas de lasers infravermelhos - tudo em um único chip. Cada laser é usado como um canal de comunicação independente.

A equipe conseguiu enviar o máximo previsto de dados para cada canal, simulando o pico de uso da internet. Explorando toda a largura de banda de 4THz, eles atingiram a velocidade de dados ideal de 44,2 Tbps.

"A longo prazo, esperamos criar chips fotônicos integrados que possam permitir que esse tipo de taxa de dados seja alcançada através de links de fibra óptica existentes com custo mínimo", disse o professor Arnan Mitchell. "Inicialmente, elas seriam atraentes para comunicações de velocidade ultra-alta entre centros de dados. No entanto, podemos imaginar que essa tecnologia se torne suficientemente compacta e de baixo custo para poder ser implantada para uso comercial pelo público em geral em todas as cidades ao redor do mundo".

Bibliografia:

Artigo: Ultra-dense optical data transmission over standard fibre with a single chip source
Autores: Bill Corcoran, Mengxi Tan, Xingyuan Xu, Andreas Boes, Jiayang Wu, Thach G. Nguyen, Sai T. Chu, Brent E. Little, Roberto Morandotti, Arnan Mitchell, David J. Moss
Revista: Nature Communications
Vol.: 11, Article number: 2568
DOI: 10.1038/s41467-020-16265-x






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