Wissenschaftler haben ein Prototypsystem entwickelt, das hypothetisch Datenraten von bis zu 10 Terabit pro Sekunde oder viele tausendmal schneller als die durchschnittliche Geschwindigkeit des Breitband-Internetzugangs entwickeln könnte.
Dieser radikale Sprung könnte durch die Umstellung auf extrem hohe Datenraten ermöglicht werden, wodurch mehr Bandbreite (mehr Daten) auf demselben Raum komprimiert und die Gesamtübertragungsraten verbessert würden.
Früher gab es einige Zweifel, ob eine hochfrequente Wellenstruktur (oder ein Wellenleiter) wie die hier untersuchte ausreichend immun gegen Interferenzen sein könnte, aber mit dieser neuesten Forschung glauben Wissenschaftler, dass sie das Problem lösen könnten.
“Es ist interessant zu zeigen, dass ein Wellenleiter nur eine Datenrate von 10 Terabit pro Sekunde über eine kurze Distanz unterstützen kann”, sagt der Physiker Daniel Mittleman von der Brown University in Rhode Island.
“Unsere Arbeit zeigt die Machbarkeit eines solchen Ansatzes für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, der in Zukunft verwendet werden kann, wenn die Quellen und Detektoren das entsprechende Niveau erreichen.”
Die Arbeit basiert auf bestehenden Prinzipien digitaler Teilnehmerleitungen oder DSL-Dienste, die Breitbandgeschwindigkeiten über Standardtelefonleitungen bieten. In diesem Fall steigt die Signalfrequenz jedoch eher auf 200 Gigahertz als auf einige Megahertz.
Mit einem Gerät mit zwei parallelen Drähten, die in einer Metallhülle zusammengehalten wurden, maß das Team die Energieabgabe an einem Quadratgitter von 13 x 13 mm.
Basierend auf ihren Berechnungen sagen die Forscher, dass Geschwindigkeiten von bis zu 10 Terabit pro Sekunde bei 3 Metern möglich sein sollten und bei 15 Metern auf 30 Gigabit pro Sekunde fallen sollten.
Der Mangel an größerer Reichweite war auf den Energieverlust durch das Metallgehäuse zurückzuführen, und der nächste mögliche Schritt wäre, herauszufinden, wie dieser Widerstand verringert werden kann. Trotzdem könnte eine solche Technik über kurze Entfernungen nützlich sein – beispielsweise in einem Rechenzentrum.
Weitere Experimente könnten die Geschwindigkeit oder Reichweite noch größer machen, was ausreichen könnte, um bis zum Quanten-Internet zu arbeiten. Dies ist eine von mehreren Innovationen, an denen Wissenschaftler forschen, da unser Bedarf an ultraschnellen Datenübertragungen wächst.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Applied Physics veröffentlicht.
