作者：芯光犬

排版：RedCandy

出品：SOlab

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單晶片光源傳輸速度的又一里程碑

近幾十年來，隨著因特網技術的迅猛發展，資訊和通訊技術在全球範圍內佔據了主導地位。利用單一光源和光學晶片進行資料傳輸的速度記錄又一次被打破。

最近科學界的頂級刊物《自然》雜誌的《自然 光子學》子刊上發表了一篇由丹麥哥本哈根大學尼爾斯玻爾學院主導的研究成果，

科學家們創造了每秒1.84 pb（Pbit/s）的驚人速度傳輸資料，幾乎是全球網際網路每秒總流量的兩倍。

該資料傳輸速率創下了通訊資料傳輸的新紀錄。這項技術被認為是最安全、最不容易被“黑”的傳輸方式，許多國家的科學家都在研究這種技術。

傳輸技術概念圖

這種技術特徵具有跨時代意義，一方面給人們提供了瀏覽速度和獲取資訊的方便，另一方面又為人們提供了進一步探索的空間。那麼1。84 Pbit/s的速度究竟有多快？

家庭網路一般是每秒幾百兆，但1pb是一百萬千兆。

在人類的歷史上，還沒有哪一項技術能夠以如此驚人的速度增長，這種技術的進步，已經讓人類社會發生了翻天覆地的變化。

上一代閃電俠——ESnet6

ESnet6是美國航空航天局（NASA）等機構所使用的科學網路， 是目前世界上最快的網際網路。

它成立於1986年的初代ESnet，旨在幫助美國能源部的科學家們打通旗下各個實驗室，使之能夠快速共享大量原始資料。

在那之後的幾十年裡，ESnet迎來了多次升級，以跟上技術進步和科學實驗產生的海量資料的步伐。

上文中的單一光源晶片傳輸記錄比ESnet6還快20多倍。這是人類目前所知的絕對安全的、不可竊聽、不可破譯的通訊方式。據說沒有駭客能攻破它。

關於ESnet6在ESnet官網的介紹

理想如何走進現實

在最新研究中，研究人員們將光學元件整合在計算機晶片上，將一個數據流分成數千個獨立的通道，並在7。9公里長的光纖中同時傳輸這些資料。該研究成果最近在《自然 光子學》期刊上刊登。

《自然光子學》雜誌上的報道

研究人員透過將資料流分成37個部分，每個部分用於光纖電纜的每個核心，這些通道中的每一個都透過“頻率梳”被分成223個數據塊，這些資料塊由電磁頻譜中的不同頻率表示。

資料可以在不同頻率上同時傳輸而不受干擾。

最終的結果是能夠傳送如此大量的資料，以至於今天現有的任何計算機技術都無法提供或接收。

相反，科學家透過所有通道傳遞“虛擬資料”，然後他們每次測試一個通道的輸出，以確認資料確實已傳送並且可以以原始形式恢復。

傳輸技術原理

正如論文中所解釋的那樣，

“光纖通訊是移動網際網路的基石”

，目前核心技術的突破正在接近其尺寸、速度和能源效率的瓶頸。

這次技術突破，理論上未來可以將網際網路技術帶入每秒千兆位的領域，另一方面還可能催生簡單的單晶片，其能傳送比現有晶片多得多的資料，從而降低能源成本，增加頻寬。

在未來單光源傳輸網路必然是一項極具發展前景的技術，它在商業、網路和物聯網應用等方面都有很大的應用價值。