دستاورد بزرگ محققان سوئیسی: دستیابی به سرعت انتقال داده ده ها ترابیت با ارتباط لیزری

دانشمندانی در سوئیس موفق شده‌اند با استفاده از ارتباط بی‌سیم لیزری، در هر ثانیه ده‌ها ترابیت داده را بین دو کوه جابه‌جا کنند.

دانشمندان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) در آزمایشی توانسته‌اند با استفاده از لیزر در هر ثانیه ده‌ها ترابیت داده را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر بفرستند. آن‌ها امیدوارند که این فناوری ارتباطی در آینده بتواند برای انتقال اطلاعات از ماهواره‌های مدار یا از زیردریایی‌ها استفاده شود.

آزمایشی که توسط دانشمندان دانشگاه ETH Zurich انجام گرفته، بخشی از پروژه «افق اروپایی 2020» است و طی آن حجمی از داده بین قله دو کوه در سوئیس جابه‌جا شد. فاصله بین این دو مرکز بالغ بر 53 کیلومتر اعلام شده است.

استفاده از ارتباطات لیزری با چالش‌هایی نظیر تداخل با مولکول‌های اتمسفر همراه است، ولی این چالش‌ها جلوی محققان را نگرفت و آن‌ها با انتقال داده بین قله‌های دو کوه به دستاورد بزرگ‌تری در این زمینه دست یافتند.

با حرکت پرتوهای لیزر از میان نقاط مختلف اتمسفر که غلظت‌های گوناگونی دارند، شیوه جابه‌جایی امواج نور و انتقال داده هم تغییر می‌کند. به‌علاوه، لرزش هوا که بر اثر گرما به‌وجود می‌آید و در روزهای گرم تابستان مشاهده می‌شود، می‌تواند حرکت یکپارچه نور را مختل کند.

سیستم ارتباط لیزری سوئیسی‌ها چگونه کار می‌کند؟

ولی محققان با یک تراشه مخصوص و حدود 100 آینه قابل تنظیم کوچک، این مشکل را حل کرده‌اند. این آینه‌ها می‌توانند با اندازه‌گیری گرادیان پرتوها با نرخ 1500 بار در هر ثانیه، تغییر فاز پرتوها را در سطح تقاطع خود اصلاح کنند. با این کار، کیفیت سیگنال‌ها حدود 500 برابر بهتر می‌شود.

گفتنی است که عملکرد فوق‌العاده جابه‌جایی اطلاعات با نرخ 1 ترابیت بر ثانیه فقط با استفاده از یک طول‌موج به‌دست آمده؛ اما این سیستم در عمل می‌تواند با استفاده از استانداردهای فناوری، از 40 کانال استفاده کند و نرخ انتقال خود را به 40 ترابیت بر ثانیه برساند.

زیرساخت اینترنت توسط شبکه پیچیده‌ای از کابل‌های فیبر نوری ساخته شده است که در هر ثانیه بیش از 100 ترابیت داده را بین گره‌ها جابه‌جا می‌کنند. ارتباطات میان‌قاره‌ای از طریق کابل‌هایی انجام می‌شود که در اعماق اقیانوس قرار می‌گیرند و پیاده‌سازی و نگهداری از آن‌ها پرهزینه است.

ولی مخابره داده‌ها به‌صورت بی‌سیم می‌تواند بسیار ساده‌تر و ارزان‌تر باشد. سیستم‌های اپتیکالی که از لیزر استفاده می‌کنند در دامنه نزدیک به فروسرخ فعالیت دارند که طول‌موجشان نسبت به امواج رادیویی بسیار کمتر است. درنتیجه می‌توانند در یک بازه زمانی یکسان، داده‌های بسیار بیشتری را نسبت به سیستم‌هایی مثل استارلینک جابه‌جا کنند.