قفزة تقنية غير مسبوقة.. ابتكار سويدي يضاعف سرعة الإنترنت 10 مرات

أعلن باحثون من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد عن تطوير مضخم ضوئي جديد قادر على توسيع سعة الألياف البصرية بمقدار عشرة أضعاف، دون أن يتسبب في زيادة التشويش أو فقد الإشارة. 

الابتكار الذي نُشر تفصيله في مجلة Nature العلمية، يصفه الخبراء بأنه قفزة نوعية في سبيل بناء شبكات إنترنت أكثر كفاءة وقدرة على تلبية التوسع الهائل في الطلب العالمي على البيانات.

تحديات متزايدة

منذ أيام الاتصال عبر خطوط الهاتف في تسعينيات القرن الماضي، قطعت شبكة الإنترنت شوطًا طويلًا، غير أن البنية التحتية لا تزال عاجزة في بعض النواحي عن مواكبة التطورات المتسارعة التي يشهدها العالم الرقمي، لا سيما مع تصاعد أهمية الذكاء الاصطناعي، وتوسع نطاق "إنترنت الأشياء"، وازدياد الاعتماد على خدمات البث والفيديو السحابي.

ومع توقعات الخبراء بأن يتضاعف الطلب العالمي على النطاق الترددي بحلول عام 2030، فإن الابتكارات التي تحسن من كفاءة الشبكات تصبح أمرًا ضروريًا، هنا تبرز أهمية الاختراع السويدي، الذي لا يهدف فقط إلى تحسين سرعات الإنترنت، بل إلى إعادة تعريف طريقة نقل البيانات عبر الشبكات البصرية.

مضخم فائق

يعتمد الابتكار على استخدام مادة السيليكون نيترايد في تصنيع مضخم ضوئي جديد قادر على العمل ضمن الطيف الكهرومغناطيسي بين 1400 و1700 نانومتر، وهو النطاق المستخدم حاليًا في شبكات الألياف البصرية بسبب انخفاض فقد الإشارة فيه، ويتيح هذا المضخم توسيع عرض النطاق الترددي ليشمل عشرة أضعاف ما هو متاح حاليًا، وهو إنجاز غير مسبوق بحسب ما أكده فريق البحث.

المثير في الأمر أن تصميم هذا المضخم يستند إلى موجهات ضوئية حلزونية صغيرة الحجم، قادرة على تقديم أداء فائق في تصغير التشويش إلى أدنى مستوياته، ما يسمح بتضخيم حتى الإشارات الأضعف مثل تلك المستخدمة في الاتصالات الفضائية، أو في نقل البيانات تحت ظروف تقنية بالغة الصعوبة.

تطبيقات متعددة

لا يتوقف تأثير الابتكار الجديد عند مجال الإنترنت فقط، إذ يمكن تكييف هذه التقنية للعمل في أطياف أخرى من الضوء مثل الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء المتوسطة، ما يفتح الباب أمام استخدامه في مجالات علمية وصناعية واسعة.

ووفقًا للبروفيسور بيتر أندريكسون، قائد الفريق البحثي، فإن هذه التقنية يمكن أن تلعب دورًا جوهريًا في تطبيقات الطب الحيوي، مثل التصوير الدقيق، والمجهر الإلكتروني، والتحليل الطيفي، فضلًا عن استخدامها في مجالات مثل الهولوجرافيا، والتشخيص الطبي، بل وحتى في تطوير أنظمة الليزر متعددة الوظائف، التي تتيح تقليص التكاليف ورفع كفاءة استخدام الطاقة.

ويقول أندريكسون: "الابتكار الجوهري في هذا المضخم هو قدرته على توسيع عرض النطاق الترددي مع تقليل التشويش بشكل كبير، وهي ميزة لم تصل إليها أي من النماذج السابقة، هذه القدرة تمنحنا فرصة لتضخيم إشارات ضعيفة جدًا في تطبيقات دقيقة تتطلب أداءً استثنائيًا".

مستقبل الشبكات

في وقت يتحول فيه العالم نحو اعتماد شبه كلي على الإنترنت، سواء في العمل أو التعليم أو الترفيه أو حتى الرعاية الصحية، فإن تأمين شبكات أكثر سرعة واستقرارًا أصبح تحديًا أساسيًا، ولعل ما يميز هذا الابتكار عن غيره هو قابليته للتوسعة، ومرونته في التكيّف مع أنظمة الليزر المعقدة، مما يتيح فرصًا أكبر في توسيع نطاق استخدامه بشكل سريع.

ويُنتظر أن تبدأ شركات الاتصالات حول العالم في دراسة هذا الابتكار وتقييم إمكانية دمجه ضمن البنى التحتية الحالية، خاصة مع السعي الدائم لمواكبة النمو الهائل في حركة البيانات، ومع تزايد الحاجة إلى حلول أكثر ذكاءً في العالم الرقمي، فإن هذا المضخم الجديد قد يشكل اللبنة الأولى في بناء إنترنت الجيل القادم.