Michael Robertson: pioniere delle comunicazioni ottiche si disconnette dalla rete

Oct 30, 2023

Avendo trascorso più di 40 anni lavorando nel campo delle comunicazioni ottiche,Michael Robertson è uno degli esperti più longevi al mondo nel campo della fibra ottica. Per celebrare il suo pensionamento, parla con Anita Chandran della ricerca interdisciplinare, delle scoperte fatte e dei lati positivi e negativi della fibra ottica nel Regno Unito

La possibilità di scaricare semplicemente un libro, un video o un PDF da Internet è qualcosa che è facile dare per scontato. Immagina quanto tempo ci vorrebbe per ricevere lo stesso file inviato per posta. Che si tratti di social media, notizie, programmi TV, film o documenti accademici, Internet può garantirti l'accesso quasi istantaneo. È una rivoluzione nella nostra economia dell'informazione che ha davvero trasformato il mondo moderno.

La storia delle telecomunicazioni inizia alla fine del 1850, quando tra la Gran Bretagna e gli Stati Uniti fu posato un cavo di rame lungo 3.000 km che trasmetteva segnali elettrici e consentì alla regina Vittoria di inviare il primo telegramma transcontinentale. Il messaggio, indirizzato al presidente americano James Buchanan, ha richiesto più di 17 ore per essere trasmesso ma conteneva solo 98 parole – meno di 500 byte di informazioni. Le attuali reti di telecomunicazioni, invece, ci permettono di trasmettere gigabyte di dati attraverso gli oceani in pochi secondi, soprattutto grazie alla tecnologia della fibra ottica.

Per inviare un messaggio lungo un cavo in fibra ottica, questo deve prima essere convertito in un segnale ottico, come impulsi o lampi di luce, prima di essere lanciato lungo la fibra di vetro nel modo più efficiente possibile. Il segnale deve quindi essere rilevato e ricondotto in forma di dati. Si tratta di un processo in più fasi che richiede una tecnologia avanzata che è stata in parte sviluppata e implementata dal fisico pioniere Michael Robertson che ha appena appeso al chiodo i suoi occhiali laser dopo quasi 43 anni nelle comunicazioni in fibra ottica.

Robertson ha trascorso la sua carriera presso la struttura di ricerca sulla fotonica leader a livello mondiale a Martlesham Heath a Ipswich. Un laboratorio aziendale inizialmente noto come Stazione di ricerca dell'ufficio postale, è passato attraverso molte proprietà diverse nel corso degli anni e ora si chiama Adastral Park. Qui, Robertson sviluppò una tecnologia che aumentò notevolmente la velocità con cui i dati potevano essere trasferiti nei cavi di comunicazione in fibra ottica. Il lavoro intrapreso da Robertson e dal suo team è andato a sostenere gran parte dell’infrastruttura Internet su cui facciamo affidamento oggi: anche quelle dorsali della pandemia, Zoom e Skype, utilizzano la tecnologia da loro sviluppata.

Ovviamente è necessario che l'elettronica funzioni sempre più velocemente, ma è la stessa fibra [ottica]... questo è ciò che abbiamo ottenuto, velocità di trasmissione dati molto più elevate sulla stessa fibra."

La ricerca di Robertson si è concentrata sui laser utilizzati per trasmettere segnali ottici lungo i cavi e sui rilevatori utilizzati per riceverli. "Abbiamo iniziato con qualcosa come 8 megabit [al secondo] all'inizio degli anni '80 e ora siamo a 25 gigabit", afferma. Questo numero aumenta ancora di più quando i sistemi vengono "multiplexati" insieme, consentendo di fatto l'invio simultaneo di più segnali in un unico cavo ottico. "Quando lo multiplexiamo, parliamo di 100 gigabit o anche di più, offrendo un aumento enorme con uno svantaggio minimo." Il lavoro significa che è stata necessaria un’infrastruttura aggiuntiva minima per trasmettere oltre 10.000 volte più dati di quanto fosse possibile negli anni ’80.

"Ovviamente è necessario che l'elettronica funzioni sempre più velocemente, ma è la stessa fibra [ottica]", afferma Robertson. "Quindi questo è ciò che abbiamo ottenuto: velocità di trasmissione dati molto più elevate sulla stessa fibra." Ciò significa che un filmato che negli anni '80 avrebbe richiesto più di un'ora per essere scaricato, ora può essere visualizzato in meno di un secondo, anche se il segnale viene ancora trasmesso attraverso le stesse fibre ottiche.

Robertson ha iniziato il suo viaggio come fisico presso l'Università di St Andrews, dove si è laureato nel 1976, prima di trasferirsi alla Durham University per conseguire un dottorato di ricerca sulle celle solari al solfuro di cadmio. "Volevo fare qualcosa di utile", dice, "pensavo che l'energia solare fosse importante per il futuro. Dopo aver terminato [il mio dottorato], volevo continuare a fare qualcosa di utile". Robertson lasciò Durham nel 1979 quando, osserva, "le telecomunicazioni ottiche stavano appena decollando".