포토닉 칩, 광섬유 케이블로 1.84Petabit/s 데이터 전송 기록 달성

Dec 06, 2023

오늘날의 인터넷에는 대역폭이 충분하다고 합니다.

코펜하겐에 있는 덴마크 기술 대학의 과학자들은 단일 광섬유 케이블을 통해 연결된 단일 광자 칩을 사용하여 초당 1.84페타비트의 데이터 전송을 달성했습니다. 이 위업은 7.9km(4.9마일)의 거리에서 달성되었습니다. 이 성과에 대한 일부 관점에서는 하루 중 언제든지 전 세계 인구가 사용하는 평균 인터넷 대역폭이 약 1페타비트/초로 추정됩니다.

비즈니스, 즐거움, 소프트웨어 다운로드 또는 업데이트를 위해 인터넷을 통해 이동되는 데이터의 양이 점점 증가함에 따라 인프라 회사는 항상 사용 가능한 대역폭을 늘릴 수 있는 새로운 방법을 찾고 있습니다. 따라서 소형 단일 칩 솔루션을 사용하는 표준 광케이블을 통한 1.84페타비트/s는 많은 매력을 가질 것입니다.

광자 칩 기술은 프로세서와 전송 매체가 모두 광파와 함께 작동하므로 광학 데이터 전송 목적에 큰 가능성을 가지고 있습니다. The New Scientist에서는 Asbjørn Arvad Jørgensen이 이끄는 덴마크 과학자들이 어떻게 이러한 대역폭을 현재의 리소스로 제공할 수 있었는지 간단하게 설명합니다.

첫째, 시험에 사용된 데이터 스트림은 37개 라인으로 분할되었으며 각 라인은 케이블의 다른 광학 스레드로 전송되었습니다. 37개의 데이터 라인 각각은 광학 스펙트럼 영역에 해당하는 223개의 데이터 청크로 분할되었습니다. 이것이 허용하는 것은 다른 스트림을 방해하지 않고 데이터가 동시에 다른 색상으로 전송되는 "주파수 빗"을 생성하는 것입니다. 즉, "대량 병렬 공간 및 파장 다중화 데이터 전송" 시스템이 만들어졌습니다. 물론 이러한 분할 및 재분할은 광섬유 케이블이 지원하는 잠재적인 데이터 처리량을 크게 증가시켰습니다.

1.84페타비트/초 대역폭을 테스트하고 검증하는 것은 쉽지 않았습니다. 어떤 컴퓨터도 이렇게 엄청난 양의 데이터를 저장하거나 보내거나 받을 수 없기 때문입니다. 연구팀은 전체 대역폭 용량이 얼마나 되는지 확인하기 위해 개별 채널에 대한 더미 데이터를 사용했습니다. 수신된 데이터가 전송된 데이터와 일치하는지 확인하기 위해 각 채널을 개별적으로 테스트했습니다.

실제로 광자 칩은 단일 레이저를 여러 주파수로 분할하며 37개의 데이터 광섬유 스트림 각각에 대한 광 데이터를 인코딩하려면 일부 처리가 필요합니다. Jørgensen에 따르면 정교하고 완전한 기능을 갖춘 광학 처리 장치는 대략 성냥갑 크기로 제작할 수 있어야 합니다. 이는 현재 통신 업계에서 사용되는 단일 컬러 레이저 전송 장치와 비슷한 크기입니다.

Ut는 동일한 광섬유 케이블 인프라를 유지하면서 성냥갑 크기의 광학 데이터 인코더/디코더를 유사한 크기의 광 칩 구동 장치로 교체하여 잠재적으로 데이터 대역폭을 8,251배 효과적으로 늘릴 수 있다고 확신합니다. 연구원들은 그들의 연구에서 "미래 통신 시스템 설계의 변화"에 영감을 줄 만큼 충분한 잠재력이 있다고 말합니다.

기록적인 1.84페타비트/초 데이터 전송에 대한 자세한 내용은 칩 규모 마이크로콤 링 공진기 소스 문서를 사용하여 초당 페타비트 데이터 전송을 확인할 수 있습니다.

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