Tavaliselt koosnevad valguskaablid umbes juuksekarva-paksustest tahketest klaaskiududest. Uues kaablis on selliste kiudude asemel aga peenikesed n-ö klaaskõrred. Täpsemalt koosneb uut tüüpi kiud ühe peasilindri siseküljele kinnitunud viiest väikesest silindrist, millest igaüks sisaldab veel kahte silindrit, vahendab Nature News. 

Iga torukese läbimõõt on hoolikalt paika timmitud nii, et toru sisse mahub ainult teatud lainepikkustel valgust. See tähendab, et kui õigel lainepikkusel valgusimpulss suunata toru tühja sisemusse, liigub see seal neeldumata pikema vahemaa, kui suudaks seda teha praegu kasutusel olevates fiibrites.

Uuringu ühe autori ja Southamptoni Ülikooli materjaliteadlase Francesco Poletti sõnul võib tegu olla pöördelise saavutusega. Uuringuga mitte seotud Tokyo Ülikooli kvant-võrguinsener Rod van Meter märkis samuti, et kui uut kiudu saaks kerge vaevaga toota ja rakendada ja see osutub vastupidavaks, võiks internetiühendus muutuda kiiremaks ja paremaks.

Tavaliselt sulatatakse klaaskiu valmistamiseks tükk klaasi ja venitatakse see soovitud paksusega keermeks. Uute kaablite valmistamiseks alustavad umbes 20-sentimeetrise läbimõõduga suuremast versioonist. Seejärel venitatakse seda rõhu all, säilitades õõnsa struktuuri, kuni kaabli laius on umbes 100 mikromeetrit.

Ühenduste loomine

Erinevaid seest õõnsaid valguskaableid on olemas juba teisigi. Need on kasutust leidnud kindlates niššides. Näiteks on andmekeskustes oluline, et sealsete serverite vahel liiguksid andmed võimalikult kiiresti. Kuna valgus levib õhus ligi 45 protsenti kiiremini kui klaasis, on õõnsatel kiududel selge eelis. Francesco Poletti sõnul on ta üritanud täiustada õõnsaid valguskiude juba üle kümne aasta. Valminud lahendus on tema sõnul esimene, mis võiks jõuda ka argikasutusse. 

Ehkki enamik maailma internetiliiklust liigub praegugi mööda valguskaableid, pole need kaablid ise viimase 40 aasta jooksul oluliselt muutunud. Valguskaablis liikunud valgushulk väheneb iga 15 või parimal juhul 20 kilomeetri tagant poole võrra. Peamise murena neeldub see klaasis eneses.

Poletti töörühma loodud kaablis väheneb kaablis liikunud valgushulk poole võrra aga 33 kilomeetri järel. See tähendab, et signaalide võimendamiseks ja taasedastamiseks mõeldud sidejaamad võiksid edaspidi paikneda üksteisest kaugemal kui praegu. Poletti sõnul oleks selline uuendus väga kulutõhus.

Signaalikadude vähendamisele lisaks võivad õõnsad kiud edastada 1000 korda tihedamat signaali ja seda laias lainepikkuste spektris. See on oluline kvant-kommunikatsioonisüsteemide jaoks, mis kasutavad tavaliselt nähtava valguse spektri üksikuid footoneid. Tavalised valguskaablid on tõhusad vaid kindlatel infrapuna lainepikkustel.

Uuringuga mitte seotud Innsbrucki Ülikooli eksperimentaalfüüsiku Tracy Northupi sõnul on uus saavutus kvantside ekspertide seisukohast väga põnev. Seni on õõnsad kiud olnud liiga kallid isegi laborikatsetes kasutamiseks. Kvantuurijad loodavad, et uute kiudude masstootmine teeb ka katsete tegemise tulevikus märksa odavamaks.

Uusi klaaskiude hakkab tootma Southamptoni ülikooli idufirma Lumenisity, mille ostis 2022. aastal üles Microsoft.

Uuring ilmus ajakirjas Nature Photonics.