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23 Settembre 2020
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178 terabit al secondo grazie all’utilizzo di amplificatori sulla rete in fibra ottica: l’Università di Londra apre nuove strade per la comunità digitale globale.

Abbiamo parlato più volte di come l’emergenza Covid ci abbia spinto a cercare nuove soluzioni digitali per il lavoro, lo studio e lo svago ma quello che è successo a Londra batte qualunque previsione. Uno studio, che ha impegnato due aziende di ricerca, Xtera e KDDI Research, e un team universitario, ha ottenuto l’impossibile: una connessione internet in grado di viaggiare alla velocità della luce… o quasi. I ricercatori dello University College di Londra, guidati dalla Dottoressa Lidia Galdino, hanno ottenuto una velocità di connessione di 178 terabit al secondo. La media dei più moderni data center è di circa 35 terabit al secondo, con picchi poco oltre i 40. Per avere un’idea chiara di cosa vuol dire, con una connessione a 178 terabit si potrebbe scaricare l’intero catalogo Netflix in un secondo.

Aumentare la larghezza di banda amplificando il segnale

Il record è stato ottenuto lavorando sull’amplificazione del segnale trasmesso dai moderni cavi in fibra ottica. L’infrastruttura attuale trasmette i dati utilizzando uno spettro di banda compreso tra i 4,5 e i 9THz, mentre i ricercatori hanno ampliato la banda fino a 16,8THz, praticamente raddoppiandola.

Amplificare il segnale ha permesso di creare nuovi schemi di combinazione degli impulsi luminosi. In questo modo è possibile ottimizzarne le frequenze, la luminosità e la polarizzazione, e manipolare le singole lunghezze d’onda. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista IEEE Photonics Technology Letters e ha stracciato il record di 150 terabit al secondo ottenuto qualche anno fa da un team giapponese.

Oltre alla banda però esiste una diversa chiave di lettura utile a interpretare la portata di queste sperimentazioni che è l’efficienza spettrale, ossia la capacità di trasmettere il maggior numero di bit per unità di tempo e di banda. In sostanza quante informazioni, in questo caso 178 terabit, si possono veicolare su un canale con una larghezza spettrale di 16,8 THz. Per fare un’analogia potremmo dire che esiste un modo per capire quanto un giocatore di bowling sia bravo a lanciare quante più palle possibili su una pista, abbattendo tutti i birilli e facendo arrivare a destinazione tutte le palle contemporaneamente. I ricercatori inglesi si sono avvicinati a un limite teorico di 10bit/sec/Hz. Risultati analoghi li ha raggiunti anche Open Fiber nel 2019 sulla sua rete nazionale Zion quando, utilizzando una banda da 4THz, ha dimostrato di poter inviare fino a 40 terabit potenziali. 

Un mondo sempre più digitale e connesso

In un mondo sempre più connesso, portare la banda ultra larga a velocità così alte si traduce in migliore qualità dei servizi online, maggiore efficienza delle realtà legate all’IoT – le smart city ad esempio – e costi di connessione più bassi. Per dirla con le parole della Dottoressa Galdino:

“Indipendentemente dalla crisi causata dal Covid, il traffico internet è aumentato in maniera esponenziale negli ultimi 10 anni, e questo sostanziale aumento della domanda di data è legato alla diminuzione del costo per bit. Lo sviluppo di nuove tecnologie è fondamentale per far sì che il costo si mantenga basso a fronte di una domanda di dati sempre più alta, dove applicazioni ancora da inventare trasformeranno le vite delle persone”.

La fibra ottica: un componente chiave 

Ma quale sarà il ruolo della fibra ottica? La tecnologia utilizzata dal team della UCL non si basa su nuovi componenti o materiali ma sull’amplificazione dei segnali della rete già esistente. I cavi in fibra ottica, e in particolare le architetture di tipo FTTH come la nostra, restano cruciali per l’applicazione di innovazioni come questa. Gli amplificatori di segnale possono essere integrati nell’infrastruttura permettendo di aumentare le prestazioni già notevoli della banda ultra larga. In questo modo le velocità che attualmente vengono sperimentate solo nei data center o nei laboratori di ricerca saranno alla portata di tutti. 

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