ابتكار في تصميم الألياف الضوئية يَعِد بإنترنت أسرع وتكاليف أقل

كشف باحثون من جامعة ساوثهامبتون وشركة مايكروسوفت – في إنجاز علمي نشرته مجلة Nature Photonics – عن تطوير تصميم جديد للألياف الضوئية يعتمد على النواة المجوفة، الأمر الذي يبشر بتحقيق سرعات إنترنت غير مسبوقة وخفضٍ كبير في تكاليف البنية التحتية مستقبلاً.

اعتمد التصميم على مبدأ انتقال الضوء عبر هواء داخل أنبوب مجوف بدلاً من استخدام قلب زجاجي تقليدي، ما يؤدي لتقليل فقد الإشارة بشكل ملحوظ. حققت هذه الألياف رقماً قياسياً بتقليص معدل فقد الإشارة إلى 0.091 ديسيبل/كم فقط، متجاوزة بذلك الألياف المصنوعة من السيليكا التي بلغت 0.14 ديسيبل/كم. تسمح هذه التقنية للضوء بالسير لمسافة أطول بكفاءة أعلى، وتقليل الحاجة لمحطات تقوية مكلفة؛ إذ لا تفقد نصف قوة الإشارة إلا كل 33 كيلومتراً مقابل 15 إلى 20 كم للألياف التقليدية.

الأداء وسرعة الإنترنت

ينتقل الضوء داخل الألياف المجوفة الجديدة بسرعة تفوق بنسبة 45% انتقاله في الزجاج المصمت، ما يعني تسريع نقل البيانات بدرجة كبيرة، ويُعد ذلك نقلة نوعية ستخدم القطاعات الحساسة للزمن مثل مراكز البيانات والمالية الرقمية. علاوة على ذلك، يمكنها نقل طاقة تزيد بأكثر من ألف مرة عن الألياف التقليدية، ما يفتح المجال لتطبيقات جديدة في الاتصالات المتقدمة والحوسبة الكمّية.

خفض التكاليف المادية

أشار الباحثون إلى أن التصميم الجديد سيُتيح لمقدمي خدمات الاتصالات تقليل عدد محطات التقوية، وبالتالي تقليل الإنفاق على البنية التحتية والصيانة التشغيلية. كما يتسم هذا النوع من الألياف بمتانة أعلى ومقاومة للظروف البيئية، مما يخفض كلفة الخدمة على المدى الطويل، خاصة في الشبكات واسعة الانتشار والمناطق النائية ذات الطلب المتزايد على الإنترنت عالي السرعة.

دعم الحوسبة الكمّية

تدعم الألياف المجوفة الجديدة أطوال موجية أوسع، بما في ذلك الضوء في الطيف المرئي، ما يؤهلها لدعم اتصالات الحوسبة الكمّية التي تتطلب نبضات فوتونية واحدة. يعتبر هذا التطور نقلة استراتيجية لمستقبل شبكات الاتصالات العالمية الذكية والمستدامة، كما أشارت المتخصصة الفيزيائية تريسي نورثاب من جامعة إنسبروك.

رغم ارتفاع كُلفة التصنيع والتركيب الأوّلي للألياف الضوئية، يوفر الاستثمار في هذه التقنية عوائد سريعة، نظراً لسرعة النقل الفائقة وانخفاض تكاليف التشغيل والصيانة بمرور الوقت، ما يجعلها خياراً رائداً لبناء الشبكات الحديثة في المدن الذكية والبنى التحتية للتحول الرقمي على مستوى العالم