Một nhóm các nhà khoa học tại trường đại học RMIT Úc mới đây đã khám phá ra công nghệ mới cho phép tăng tốc độ băng thông cáp quang truyền dữ liệu internet lên 100 lần so với hiện tại. Đáng quan tâm và vui hơn cả, công nghệ này không yêu cầu thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng vốn có, mà trái lại rất dễ nâng cấp trên nền tảng thiết bị hiện tại.
Trong bản báo cáo nghiên cứu được đăng tải hôm thứ 3 vừa rồi trên Nature Communications, các nhà nghiên cứu đã giới thiệu thiết bị đầu tiên có khả năng định dạng và truyền dữ liệu dưới dạng ánh sáng ở mức nano mét. Sử dụng một công nghệ mới có tên “ánh sáng dạng xoắn”, họ nâng được băng thông dữ liệu mà cáp quang hiện tại đang sử dụng.
Nhờ nghiên cứu này, con người không cần phải đào hết hệ thống cáp quang dưới đáy biển lên để đổi cáp mới, mà chỉ cần thay đổi cách encode và truyền dữ liệu qua hệ thống vốn có.
Vậy “ánh sáng dạng xoắn” là gì?
Trong bản báo cáo nghiên cứu được đăng tải hôm thứ 3 vừa rồi trên Nature Communications, các nhà nghiên cứu đã giới thiệu thiết bị đầu tiên có khả năng định dạng và truyền dữ liệu dưới dạng ánh sáng ở mức nano mét. Sử dụng một công nghệ mới có tên “ánh sáng dạng xoắn”, họ nâng được băng thông dữ liệu mà cáp quang hiện tại đang sử dụng.
Nhờ nghiên cứu này, con người không cần phải đào hết hệ thống cáp quang dưới đáy biển lên để đổi cáp mới, mà chỉ cần thay đổi cách encode và truyền dữ liệu qua hệ thống vốn có.
Vậy “ánh sáng dạng xoắn” là gì?
Băng thông cáp quang hiện tại chúng ta dùng sử dụng ánh sáng với quang phổ có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng nhóm nghiên cứu đã thử nghệm việc truyền dữ liệu với dải ánh sáng quang phổ không nhìn thấy được bằng mắt thường, bằng cách thay đổi động lượng góc quỹ đạo của ánh sáng (OAM - Orbital angular momentum of light), họ tao ra được chùm ánh sáng xoắn để truyền được dữ liệu với băng thông và tốc độ cao hơn.
Hiểu một cách đơn giản thì theo lời tiến sỹ Haoran Ren tại RMIT, “chúng tôi đã làm được việc truyền dữ liệu một cách chính xác thông qua tín hiệu ánh sáng theo cách cho phép chúng ta nâng băng thông lên rất nhiều lần.”
Thay đổi động lượng góc quỹ đạo ánh sáng tạo ra chùm ánh sáng xoắn truyền dữ liệu nhanh hơn, nhưng cần có bộ giải má tín hiệu để các thiết bị hiện tại có thể "hiểu" được dữ liệu mà ánh sáng truyền đi.
Nhưng khi mã hóa dữ liệu bằng việc thay đổi OAM, sẽ cần đến một bộ giải mã tín hiệu ánh sáng gửi qua cáp quang. Đó là khi thiết bị của tiến sĩ Ren cùng cộng sự phát huy tác dụng. “Thông thường để giải mã những tín hiệu như thế này thiết bị có kích thước như một chiếc bàn, không hề phù hợp xét đến kích thước modem và router hiện tại. Vì thế chúng tôi sử dụng nguyên liệu nano siêu mỏng, nhờ đó thiết bị giải mã nay có thể lắp vừa vào đầu cuối sợi cáp quang thông thường đang được sử dụng.”
Hơn 99% dữ liệu internet của toàn thế giới được truyền tải qua hệ thống 1,1 triệu km cáp quang dưới lòng biển. Kết cấu của chúng cũng đơn giản: Một sợi cáp quang có tiết diện 1/10 đường kính sợi tóc con người, và được bọc một lớp vật liệu phản xạ. Tín hiệu ánh sáng truyền qua sợi dây cáp quang này tới modem và các máy chủ ở khắp mọi nơi. Phương pháp này cũng ổn nhưng nhu cầu của con người là vô tận, và chẳng mấy chốc những đòi hỏi về big data của con người sẽ khiến băng thông của cách truyền dữ liệu hiện tại trở nên lạc hậu.
Cụ thể hơn về nghiên cứu này anh em có thể tham khảo cụ thể hơn tại đây.
Tham khảo Inverse