Tốc độ tuyền tải Internet tăng gấp 1000 lần nhờ phát hiện mới

Báo cáo mới trên tạp chí Nature Communications cho thấy, các nhà nghiên cứu đã tạo ra đột phá trong việc kiểm soát laser tầng lượng tử terahertz, sử dụng để truyền dữ liệu với tốc độ 100 gigabits/giây. Hiện tại các kết nối ethernet hoạt động ở tốc độ 100 megabit/giây (thấp hơn khoảng 1.000 lần).

Sự khác biệt giữa các loại laser là do chúng phát ra ánh sáng trong phạm vi terahertz của phổ điện từ và phần lớn được sử dụng để phân tích hóa chất. Khi chuyển chúng để gửi dữ liệu, chúng có thể cung cấp các kết nối nhanh hơn nhiều. Ứng dụng của nó hữu ích cho các cơ sở nghiên cứu, bệnh viện, thông tin vệ tinh hoặc bất kỳ tình huống nào cần kết nối mạng rất nhanh.

Tuy nhiên, tốc độ quá nhanh cũng gây khó trong việc kiểm soát. Hiện, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách kiểm soát sự điều chế rất nhanh đó, bằng cách sử dụng âm thanh và ánh sáng.

Đột phá mới giúp tăng 1000 lần tốc độ tuyền tải Internet
Laser tầng lượng tử terahertz trên giá đỡ, cặp nhíp cho thấy thiết bị này rất nhỏ

Đây là một nghiên cứu thú vị“, John Castyham, giáo sư về điện tử nano tại Đại học Leeds nói. “Hiện tại, hệ thống điều chế laser tầng lượng tử được điều khiển bằng điện – nhưng hệ thống đó có những hạn chế. Bởi trớ trêu thay, các thiết bị điện tử tương tự cung cấp việc điều chế thường tạo ra một cú hích về tốc độ điều chế. Cơ chế chúng tôi đang phát triển phụ thuộc vào sóng âm“.

Khi một electron đi qua phần quang học của tia laser, nó đi qua một loạt “giếng lượng tử”, nơi mà mức năng lượng của electron giảm xuống và một photon hoặc xung năng lượng ánh sáng được phát ra. Một electron có thể phát ra một số lượng photon nhất định và được điều khiển bằng cách sử dụng sóng âm để làm rung các giếng lượng tử.

Đột phá mới giúp tăng 1000 lần tốc độ tuyền tải Internet
Tiến sĩ Aniela Dunn, Nghiên cứu viên tại Đại học Leeds, cầm thiết bị trong lòng bàn tay.

Về cơ bản, những gì chúng tôi đã làm là sử dụng sóng âm để làm rung chuyển các trạng thái điện tử phức tạp bên trong laser tầng lượng tử“, Tony Kent, giáo sư vật lý tại Đại học Nottingham nói. “Sau đó chúng ta có thể thấy rằng đầu ra ánh sáng terahertz của nó đã bị thay đổi bởi sóng âm“.

Tuy nhiên, nghiên cứu này chưa hoàn hảo và vẫn cần kiểm soát nhiều hơn trước khi mang vào sử dụng một cách đáng tin cậy để truyền dữ liệu. Nhưng hướng đi này đã dẫn đến đột phá lớn trong việc truyền dữ liệu.

Chúng tôi đã không đạt đến một tình huống mà chúng tôi có thể dừng lại và bắt đầu dòng chảy dữ liệu hoàn toàn, nhưng chúng tôi có thể kiểm soát sản lượng ánh sáng ở mức một vài phần trăm. Đó là một khởi đầu tuyệt vời“, giáo sư Cickyham nói.

Chúng tôi tin rằng với sự tinh chỉnh nhiều hơn nữa, sẽ có thể phát triển một cơ chế mới để kiểm soát hoàn toàn lượng phát thải photon từ laser và thậm chí có thể tích hợp các cấu trúc tạo ra âm thanh với laser terahertz, từ đó không cần nguồn âm thanh bên ngoài“, ông chia sẻ thêm.

Linh Hoang

Add comment