Era conosciuta come l'autostrada dell'informazione, l'infrastruttura in fibra ottica su cui i nostri gigabyte e petabyte di dati sfrecciano in tutto il mondo alla velocità (quasi) della luce.

E come ogni sistema autostradale, l'aumento del traffico ha creato rallentamenti, specialmente agli incroci dove i dati saltano dentro o fuori dal sistema.

Reti locali e di accesso in particolare, come i sistemi di negoziazione finanziaria, reti di telefonia mobile in tutta la città e magazzini di cloud computing, non sono quindi veloci come potrebbero essere.

Questo perché l'elaborazione del segnale digitale sempre più complessa e i sistemi di "oscillatore locale" basati su laser sono necessari per disimballare il fotonico, o ottico, informazioni e trasferirle nelle informazioni elettroniche che i computer possono elaborare.

Ora, gli scienziati dell'Università di Sydney hanno sviluppato per la prima volta una tecnica di recupero delle informazioni basata su chip che elimina la necessità di un oscillatore locale basato su laser separato e di un complesso sistema di elaborazione del segnale digitale.

"La nostra tecnica utilizza l'interazione di fotoni e onde acustiche per consentire un aumento della capacità del segnale e quindi della velocità, " ha detto il dottor Elias Giacoumidis, autore principale congiunto di un nuovo studio. "Ciò consente l'estrazione e la rigenerazione di successo del segnale per l'elaborazione elettronica ad altissima velocità".

Il segnale fotonico in ingresso viene elaborato in un filtro su un chip costituito da un vetro noto come calcogenuro. Questo materiale ha proprietà acustiche che consentono a un impulso fotonico di "catturare" le informazioni in arrivo e trasportarle sul chip per essere elaborate in informazioni elettroniche.

Ciò elimina la necessità di complicati oscillatori laser e complesse elaborazioni di segnali digitali.

"Ciò aumenterà la velocità di elaborazione di microsecondi, ridurre la latenza o ciò che viene definito "ritardo" nella comunità di gioco, " ha affermato il dott. Amol Choudhary dell'Università di Sydney Nano Institute and School of Physics. "Anche se questo non sembra molto, farà un'enorme differenza nei servizi ad alta velocità, come il settore finanziario e le applicazioni di sanità elettronica emergenti".

L'interazione fotonico-acustica sfrutta ciò che è noto come diffusione Brillouin stimolata, un effetto utilizzato dal team di Sydney per sviluppare chip fotonici per l'elaborazione delle informazioni.

"Il nostro dispositivo dimostrativo che utilizza lo scattering Brillouin stimolato ha prodotto una banda stretta da record di circa 265 megahertz di larghezza di banda per l'estrazione e la rigenerazione del segnale portante. Questa larghezza di banda stretta aumenta l'efficienza spettrale complessiva e quindi la capacità complessiva del sistema, " ha detto il dottor Choudhary.

Capo della ricerca del gruppo e direttore di Sydney Nano, Professor Ben Eggleton, ha dichiarato:"Il fatto che questo sistema sia di minore complessità e includa la velocità di estrazione significa che ha enormi vantaggi potenziali in un'ampia gamma di sistemi locali e di accesso come le reti metropolitane 5G, commercio finanziario, il cloud computing e l'Internet delle cose".

Lo studio è pubblicato oggi in ottica .

Il Dr. Choudhary ha affermato che i prossimi passi del team di ricerca saranno la costruzione di prototipi di ricevitori per ulteriori test.

Lo studio è stato una collaborazione con la Monash University e l'Australian National University.