Ela costumava ser conhecida como a superestrada da informação - a infraestrutura de fibra óptica na qual nossos gigabytes e petabytes de dados circulam pelo mundo (quase) à velocidade da luz.

E como qualquer sistema rodoviário, o aumento do tráfego gerou lentidão, especialmente nas junções onde os dados entram ou saem do sistema.

Redes locais e de acesso especialmente, como sistemas de negociação financeira, redes de telefonia móvel em toda a cidade e depósitos de computação em nuvem, portanto, não são tão rápidos quanto poderiam ser.

Isso ocorre porque o processamento de sinal digital cada vez mais complexo e sistemas de 'oscilador local' baseados em laser são necessários para desempacotar o fotônico, ou óptico, informações e transferi-las para as informações eletrônicas que os computadores podem processar.

Agora, cientistas da Universidade de Sydney desenvolveram pela primeira vez uma técnica de recuperação de informações baseada em chip que elimina a necessidade de um oscilador local baseado em laser separado e um sistema complexo de processamento de sinal digital.

“Nossa técnica usa a interação de fótons e ondas acústicas para permitir um aumento na capacidade do sinal e, portanto, na velocidade, "disse o Dr. Elias Giacoumidis, co-autor principal de um novo estudo. "Isso permite a extração e regeneração bem-sucedidas do sinal para processamento eletrônico em altíssima velocidade."

O sinal fotônico de entrada é processado em um filtro em um chip feito de um vidro conhecido como calcogeneto. Este material tem propriedades acústicas que permitem que um pulso fotônico 'capture' a informação recebida e a transporte no chip para ser processada em informação eletrônica.

Isso elimina a necessidade de osciladores de laser complicados e processamento de sinal digital complexo.

"Isso aumentará a velocidade de processamento em microssegundos, reduzindo a latência ou o que é conhecido como 'lag' na comunidade de jogos, "disse o Dr. Amol Choudhary, do Nano Institute e School of Physics da University of Sydney." Embora isso não pareça muito, fará uma grande diferença em serviços de alta velocidade, como o setor financeiro e aplicativos emergentes de e-saúde. "

A interação fotônico-acústica aproveita o que é conhecido como espalhamento de Brillouin estimulado, um efeito usado pela equipe de Sydney para desenvolver chips fotônicos para processamento de informações.

"Nosso dispositivo de demonstração usando espalhamento de Brillouin estimulado produziu uma banda estreita recorde de cerca de 265 megahertz de largura de banda para extração e regeneração de sinal de portadora. Essa largura de banda estreita aumenta a eficiência espectral geral e, portanto, a capacidade geral do sistema, "Dr. Choudhary disse.

Líder de pesquisa do grupo e diretor do Sydney Nano, Professor Ben Eggleton, disse:"O fato de que este sistema é de menor complexidade e inclui aceleração de extração significa que ele tem um enorme benefício potencial em uma ampla gama de sistemas locais e de acesso, como redes 5G metropolitanas, negociação financeira, computação em nuvem e a Internet das Coisas. "

O estudo é publicado hoje em Optica .

Dr. Choudhary disse que os próximos passos da equipe de pesquisa serão construir protótipos de chips receptores para testes adicionais.

O estudo foi uma colaboração com a Monash University e a Australian National University.