德国卡尔斯鲁厄技术研究学院(KIT)的科学家成功完成了一秒钟编码26太比特数据、输出50公里,再成功解码的实验,这是有史以来用一个激光束传输的最大数据量。
Leuthold教授是KIT光子学、量子电子学与微观结构技术研究所所长,他带领的团队在去年便突破了每秒10太比特的魔力大关,创造了超高速数据传输的世界纪录,而此次实验再创新高。
获得此项新成果主要取决于科学家们开发的一个数据解码程序。该程序采用光电技术,在最高传输速率的开端先用纯光学计算,将大传输速率破成较小的比特率,接着再做电子处理。先前的光缩小比特率是必要的,因为数据传输速率在每秒26太比特时没有电处理程序。
为数据编码的创纪录研究人员运用了所谓的正交频分复用技术(Orthogonale Frequenz-Division Multiplexing),该技术基于数学例程(近傅里叶变换),多年来已成功应用于移动通信。Leuthold教授强调,该程序的功能不是使数据处理快了上千倍,而是在每秒26太比特时快了近百万倍。而其中开创性的想法是数学例程的光学操作。结果显示,光学范围内的计算不仅速度极快,而且节能,因为只有激光与少数几个工艺步骤需要电能。
Leuthold教授称,此项实验证明,即使是极高的数据传输速度也没有超出物理极限。超高速数据传输可以实现,并还能节省宝贵的能源。对于多激光器系统,每秒26太比特的数据传输速率几年前仍被视作乌托邦,而在当时也无用武之地。因为这样的速率意味着每秒钟可同时传输4亿个电话通话,几年前尚无此需要。但今天的情况已大不同:互联网已被视频传输主宰,需要极高的比特率,且需求还在增长。当今的通信网络中已有几条渠道数据传输速率每秒100吉比特(0,1太比特)的线路在运行。下一步的研究重点是将传输线路系统提高至0,4-1太比特。KIT的发明可说是抢了先。参与KIT的超高速数据传输研究的还有瑞士、以色列、英国等国家的科学家,成果已发表于著名期刊Nature Photonics。