Un nuevo chip puede transmitir todo el tráfico de Internet en un segundo

Un grupo internacional de investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) y la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, ha logrado velocidades de transmisión de datos vertiginosas y es el primero del mundo en transmitir a tales velocidades utilizando sólo un láser y un chip óptico.

En el experimento, el equipo consiguió transmitir datos a una velocidad vertiginosa de 1,84 Pbit/s, casi el doble del tráfico mundial de Internet por segundo (1 petabit es un millón de gigabits), esto es 20 veces más rápido que ESnet6.

ESnet6 es la red de próxima generación diseñada para ayudar a la comunidad científica del Departamento de Energía de Estados Unidos a navegar con más ancho de banda, mayor flexibilidad y capacidades de transferencia de datos más rápidas.

La demostración sólo se realizó con la luz de una fuente óptica. La fuente de luz es un chip óptico diseñado a medida que puede utilizar la luz de un único láser infrarrojo para crear un espectro de arco iris de muchas frecuencias o colores. Así, la única frecuencia de un solo láser puede multiplicarse en cientos de frecuencias (colores) en un solo chip.

Todos los colores se fijan a una distancia de frecuencia específica entre sí, como los dientes de un peine, de ahí que se llame peine de frecuencias. Cada color (o frecuencia) puede aislarse y utilizarse para imprimir datos. A continuación, las frecuencias pueden reensamblarse y enviarse por fibra óptica, transmitiendo así los datos.

Los investigadores utilizaron esta configuración para transmitir datos a 1,84 Pbit/s a través de una fibra de 37 núcleos y 7,9 km de longitud utilizando 223 canales de longitud de onda derivados de un único resonador de anillo de micropeine.

Lo especial de este chip es que produce un peine de frecuencias con características ideales para las comunicaciones por fibra óptica: tiene una gran potencia óptica y cubre un amplio ancho de banda dentro de la región espectral que interesa para las comunicaciones ópticas avanzadas.

Esta velocidad de transmisión de datos supera con creces el anterior récord de 1,02 Pbit/s, establecido en mayo de este año.

Además, los investigadores crearon un modelo computacional para examinar teóricamente el potencial fundamental de transmisión de datos con un único chip idéntico al utilizado en el experimento.

Los investigadores afirman que una única fuente de luz a escala de chip podría llegar a soportar 100 Pbit/s en sistemas de transmisión de datos multiplexados por espacio y longitud de onda en paralelo masivo.

Reduce el consumo de energía de Internet

La solución de los investigadores es un buen augurio para el futuro consumo de energía de Internet.

«Nuestra solución ofrece la posibilidad de sustituir cientos de miles de láseres situados actualmente en los nodos de Internet y los centros de datos, todos los cuales engullen energía y generan calor. Tenemos la oportunidad de contribuir a lograr una Internet que deje una menor huella climática», afirma Leif Katsuo Oxenløwe, director del Centro de Excelencia de Fotónica de Silicio para Comunicaciones Ópticas (SPOC) de la DTU.

«Nuestros cálculos muestran que, con el único chip fabricado por la Universidad Tecnológica de Chalmers y un solo láser, podremos transmitir hasta 100 Pbit/s. La razón es que nuestra solución es escalable, tanto en lo que se refiere a la creación de muchas frecuencias como a la división de las mismas en muchas copias espaciales para luego amplificarlas ópticamente y utilizarlas como fuentes paralelas para la transmisión de datos», dijo L.K. Oxenløwe.

Estos nuevos descubrimientos podrían suponer un cambio en el diseño de los futuros sistemas de comunicación, con el objetivo de conseguir transmisores y receptores eficientes desde el punto de vista de los dispositivos.