Порожнисті оптоволокна обіцяють швидший інтернет

Нове покоління оптоволоконних кабелів може змінити глобальну інфраструктуру інтернету завдяки використанню порожнистих волокон, які проводять світло крізь канали з повітрям, а не суцільне скло.

У звичайних оптоволокнах сигнал втрачає половину енергії кожні 15–20 км, що потребує встановлення численних ретрансляційних станцій. Нова конструкція з Саутгемптона подвоює цю дистанцію до 33 км. «Якщо з’явиться технологія, яка дозволить оминати одну будівлю кожні дві-три, це буде дуже значна економія коштів», — пояснює провідний автор Франческо Полетті.

Крім того, волокна здатні передавати понад у 1000 разів більшу потужність, ніж традиційні, і працювати у ширшому спектрі довжин хвиль, включно з однофотонними сигналами, необхідними для квантових мереж. Це поєднання робить їх придатними не лише для класичних телекомунікацій, а й для наступного покоління квантових технологій.

Основна інновація — структура з кількох вкладених циліндрів, що утримує світло в межах порожнистого каналу та запобігає втратам. Виробничий процес також унікальний: замість плавлення суцільного скла використовують заготовку з уже вбудованими каналами, які зберігають форму під час витягування нитки діаметром близько 100 мікрометрів.

Комерціалізацію веде компанія Lumenisity, придбана Microsoft у 2022 році, що свідчить про високий індустріальний інтерес. Фізик Трейсі Нортап зазначає: «Досі порожнисті волокна були надто дорогими навіть для невеликих лабораторних експериментів… Ми можемо сподіватися, що розширення виробництва значно знизить ціни».

Таким чином, порожнисті оптоволокна можуть стати основою швидших, дешевших і водночас більш стійких до майбутніх потреб систем передавання даних, забезпечуючи перехід від класичних інтернет-мереж до глобальних квантових комунікацій.