Terobosan Optik yang Membuat Internet 100X Lebih Cepat Dapat Menyelamatkan Web

Berkat keajaiban broadband, tidak perlu lagi 45 detik untuk memuat satu halaman web. Tetapi terobosan optik baru dari para peneliti dari RMIT University memiliki potensi untuk membuat video antrian di wifi terasa seperti Anda menonton cat kering. Yang lebih penting, para penemu mengatakan peningkatan ini dapat dengan mudah diimplementasikan di atas infrastruktur internet yang ada.

Dalam makalah baru yang diterbitkan Selasa di Komunikasi Alam, para peneliti mengungkapkan perangkat nanophotonic pertama di dunia untuk penyandian dan pemrosesan data. Perangkat ini dibangun berdasarkan pekerjaan sebelumnya yang dilakukan oleh kelompok penelitian yang melibatkan "lampu bengkok" untuk memperluas kapasitas data kabel serat optik yang sekarang menjadi standar industri. Penemuan terbaru mereka membawa kami selangkah lebih dekat untuk menciptakan internet ultra cepat yang tidak akan membutuhkan peningkatan infrastruktur serat optik yang terkubur di dasar laut.

Bagaimana Twisted Light Adalah Game Changer

Di mana penelitian Laboratorium Inteligensi Buatan Nanofotonik (LAIN) RMIT mengubah permainan kecepatan internet adalah dengan meningkatkan bandwidth yang tersedia untuk mengirim informasi. Sementara broadband menggunakan spektrum warna yang terlihat, sebuah makalah 2016 menunjukkan bagaimana grup mengambil keuntungan dari cahaya yang tidak dapat kita lihat dengan mengubah rotasi, atau momentum sudut orbital (OAM), untuk menciptakan apa yang mereka sebut "cahaya bengkok."

“Apa yang kami berhasil lakukan adalah mentransmisikan data secara akurat melalui cahaya pada kapasitas tertinggi dengan cara yang akan memungkinkan kami meningkatkan bandwidth secara besar-besaran,” kata penulis bersama Dr. Haoran Ren dalam sebuah pernyataan.

Tetapi apa yang naik juga harus turun. Jadi, ketika tim menerjemahkan informasi ke dalam cahaya bengkok, mereka juga perlu men-decode, di mana penemuan terbaru mereka cocok.

"Untuk melakukan ini sebelumnya akan membutuhkan mesin seukuran meja, yang sama sekali tidak praktis untuk telekomunikasi," kata Ren. "Dengan menggunakan nanosheets ultrathin topologi yang mengukur sepersekian milimeter, penemuan kami melakukan pekerjaan ini dengan lebih baik dan pas di ujung serat optik."

Keadaan Internet Saat Ini

Ini datang pada saat yang genting. Lebih dari 99 persen dari semua data melewati lebih dari 700.000 mil (1,1 juta km) kabel yang terkubur di dalam air. Pada titik ini, kabel serat optik kurang dari sepersepuluh ketebalan rambut manusia membawa data melalui gelombang cahaya yang memantul di dalam untaian kaca berlapis plastik. Metode ini telah melayani kami dengan cukup baik, tetapi selera kami yang tak terpuaskan akan daya komputasi adalah pengingat bahwa teknologi juga harus mengikuti.

"Komunikasi optik masa kini sedang menuju ke 'kegentingan kapasitas' karena mereka gagal memenuhi permintaan Big Data yang terus meningkat," kata Ren.

Perlombaan untuk mencegah krisis kapasitas Ren memanas. Penggunaan per kapita per bulan dari lalu lintas internet telah berlipat ganda dari 19 GB pada 2009 menjadi 109 pada 2016. Pada 2021, US Telecom memperkirakan penggunaan untuk pengguna AS setidaknya akan berlipat ganda menjadi 264 GB. Banyak dari itu adalah berkat maraknya streaming video seperti Netflix menggunakan sekitar 1GB per jam pada video standar - tetapi adopsi VR, AR, game yang lebih mendalam, atau teknologi yang bahkan belum ditemukan namun dapat meningkatkan kapasitas lebih parah lagi.

Singkatnya, penelitian tim tidak hanya menemukan teknologi untuk internet super cepat, tetapi juga perangkat yang dibutuhkan untuk benar-benar menerapkan teknologi yang lebih menuntut dan mengirimkannya kepada massa.

"Ini sesuai dengan skala teknologi serat yang ada dan dapat diterapkan untuk meningkatkan bandwidth, atau berpotensi kecepatan pemrosesan, dari serat itu lebih dari 100 kali dalam beberapa tahun ke depan," kata Profesor Min Gu, Direktur LAIN dan Wakil Direktur Asosiasi Wakil Rektor untuk Inovasi Penelitian dan Kewirausahaan di RMIT. "Skalabilitas mudah ini dan dampak besar yang akan ditimbulkannya pada telekomunikasi adalah hal yang sangat menarik."