Фотонные сети ускорят передачу данных на Земле и в космосе

   Новая оптическая сеть, сделанная на основе движения фотонов, а не электронов, которая в настоящее время изучается по заданию правительства США, потенциально сможет обеспечить передачу огромного количества данных и изображений на скоростях, значительно превышающих скорости современных оптических сетей. Но одним из главных преимуществ новой оптической сети стало то, что эта технология позволяет быстро передавать информацию с Земли в космос и обратно. В рамках разработки новой технологии Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) предоставило исследовательской компании Raytheon BBN Technologies, которая работает над фотонными системами, $2.1млн, на которые предполагается создать две экспериментальных оптических сети на основе фотонов.

   Фактически, этот грант является частью программы Information in a Photon (Информация в фотонах), разрабатываемой DARPA и полностью посвящённой научным исследованиям сетей на базе фотонов. Программа, состоящая из двух частей, будет сосредоточена на обмене сообщениями и на передаче изображений внутри фотонной сети. Исследователи надеются максимально увеличить количество контента, передаваемого и принимаемого при free-space optical (FSO) связи. FSO основывается на инфракрасном лазере, который передаёт данные между двумя точками без использования волоконно-оптического кабеля. Задача исследователей заключается в преодолении некоторых ограничений связи FSO, в частности, влияния атмосферных условий, так как лазер должен передавать данные без кабелей.

   DARPA рассказала о прогрессе в разработках связи и передачи информации FSO: "Недавний прогресс в информационной ёмкости оптических коммуникаций в значительной степени сосредоточен на новом методе "спектрально плотной модуляции" для повышения спектральной информационной эффективности этих каналов. Недавние опыты приблизились к 10бит/с/Гц в волокне, что позволяют предположить, что подобные методы могут быть успешно использованы для FSO".

   И здесь начинает действовать Raytheon BBN Technologies, компания, которая занимается инновационными исследованиями в IT-сфере. BBN надеется создать фотонные сети, которые смогут отправлять огромное количество контента с Земли в космос и обратно, чтобы заменить ограниченную оптическую связь, используемую сегодня. "Идея заключается в значительном увеличении мощности, скорости и дальности на свободном пространстве оптических линий связи, в том числе при связи на дальнем расстоянии, используемой в глубоком космосе", ─ заявила BBN. Помимо улучшения связи, BBN также надеется определить теоретические пределы производительности этой технологии при работе с изображениями в рамках законов квантовой физики.

   Над проектом, названным Fundamental Information Capacity of Electromagnetism with Squeezing and Spatial Entanglement (Фундаментальная информационная ёмкость электромагнетизма со сжатием и пространственными помехами), BBN работает совместно с Университетом штата Вирджиния. Учёные создают теоретическую программу, которая позволит перевести производительность визуализации на возможно более высокий уровень. "Мы собираемся определить новые квантовые состояния света и соответствующие методы обнаружения, из которых можно получить гораздо больше информации об изображении с намного меньшим количеством света", ─ сказал Джонатан Хабиф (Jonathan Habif), старший научный сотрудник Raytheon BBN Technologies. Правительство США надеется, что эти исследования позволят создать новые технологии, которые обеспечат более быструю и качественную связь на Земле и в космосе.