No, no superó a Usain Bolt ni por 10 metros.
Tampoco alcanzó nuevos hitos en velocidad para automóviles, barcos o aviones. En cambio, Chen ostenta el récord mundial de generación electrónica más rápida de una señal óptica multinivel de 200 gigabits.
¿Qué significa esto? Bueno, en órbita como red óptica, la velocidad depende de qué tan rápido "parpadea" el láser, por lo que los pulsos de luz se envían a lo largo de la fibra.
200 gigabits significan 200 mil millones de pulsos de luz por segundo.
Para poner esto en perspectiva, los sistemas comerciales de fibra óptica actuales generan menos de 100 mil millones de pulsos de luz por segundo, o 100 gigabits.
Este es sólo uno de los récords mundiales que ostenta Chen.
No solo entrena a los emisores de luz para que parpadeen más rápido, sino que también codifica más información en un solo pulso de luz, aumentando la eficiencia general de cada transmisión.
Avanzó en experimentos de última generación a través de trabajos pioneros en nuevos componentes ópticos.
Aunque Chen solo lleva seis años trabajando en Bell Labs, ya ha acumulado una gran cantidad de publicaciones.
Entre los más de 150 artículos que llevan su nombre, 15 son los llamados artículos de fecha límite tardía, que son de especial importancia en el campo de la investigación.
Los artículos posteriores a la fecha límite son los artículos finales aceptados por las principales conferencias ópticas como la OFC, y estos artículos a menudo revelan descubrimientos importantes con el potencial de dar forma a la industria.
Chen logró todo esto a la edad de 34 años.
Aunque su carrera apenas esté comenzando, el impacto de su trabajo actual probablemente se sentirá en los años venideros.
Finalmente, la investigación de Chen sobre procesamiento de señales digitales, formatos de modulación y generación rápida de señales conducirá a velocidades más altas, mayor capacidad y redes más eficientes.
Solo su señal de 200 Gigabit puede soportar una velocidad de transmisión de 1,3 Tbps en una sola longitud de onda.
A medida que estos avances lleguen a los sistemas ópticos construidos por Nokia y otros, ampliarán los límites de rendimiento de nuestra infraestructura de comunicaciones global, satisfarán la demanda insaciable de datos del público y permitirán al mundo actuar en conjunto. .
Problemas por resolver
El Sr. Chen nació en la provincia de Hunan, China, y se interesó por primera vez en los sistemas de telecomunicaciones mientras estudiaba en la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa.
Como hija de dos ingenieros mecánicos, Chen se sintió atraída por la ciencia y consideró trabajar en informática durante un tiempo.
Sin embargo, finalmente se sintió atraída por la relación.
"Me imagino como programador en el futuro, y mi trabajo será escribir algoritmos y códigos frente a la computadora", dijo Chen.
“No creo que sea interesante estar sentado frente a la computadora todo el día.
Si me dedicara al negocio de las telecomunicaciones, también me dedicaría al trabajo de software, pero habría más oportunidades y hardware. Trabajando con componentes
Puedo ir al laboratorio y construir cosas
Puedo conectar cosas. como la parte del software. Algo más. Es un rompecabezas multidimensional. En 2009, Chen se mudó a Australia para completar su doctorado y su investigación postdoctoral en la Universidad de Melbourne.
Fue entonces cuando llamó la atención de Nokia Bell Labs. Después de completar su pasantía, Sethumadhavan Chandrasekhar, un distinguido investigador en óptica de Bell Labs, la recomendó para trabajar en su laboratorio.
Chandrasekhar era un empirista típico que realizó experimentos con entusiasmo en su laboratorio hasta el día de su jubilación en 2019, lo que tuvo un profundo impacto en Chen.
Pronto, Chen resolvió su primer gran problema.
En 2016, apenas un año después de unirse a Nokia Bell Labs, publicó un artículo que mostraba una señal de 190 Gbit, que estableció su primer récord mundial (el estudio de 200 Gbit de 2019 mejoró este récord nuevamente).
Un año más tarde, Chen estableció un nuevo hito experimental utilizando un nuevo receptor óptico, el receptor Kramers-Kronig, y obtuvo varias patentes nuevas.
En 2019, Chen estableció su próximo récord mundial, esta vez en el campo de las constelaciones de alta eficiencia espectral.
Si piensas que los primeros trabajos de Chen enseñaron a un láser a parpadear más rápido, puedes imaginar su investigación sobre las constelaciones como enseñar a un láser a parpadear de una manera más sutil.
“Las comunicaciones ópticas modernas son más que simplemente apagar las luces”, afirmó Chen. “La energía es sólo una de las dimensiones físicas de las ondas de luz.
También tiene fase y polarización.
En las fibras ópticas que utilizamos hoy en día, podemos modular cuatro dimensiones.
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Cuanto más manipulemos estas cuatro dimensiones, más información podremos transmitir en un solo pulso "
La complejidad de la constelación se mide mediante la Modulación de Amplitud en Cuadratura, o QAM.
Cuanto mayor sea el QAM, más bits podrá codificar un solo pulso de luz.
En 2019, Chen demostró la transmisión exitosa de señales ópticas de 16.384 QAM a lo largo de 25 km de fibra óptica.
Cada pulso de luz en esta transmisión transporta 22 bits de información.
A primera vista, esto puede no parecer mucho, pero tenga en cuenta que el sistema que Chen está diseñando envía miles de millones de pulsos de 22 bits por segundo.
A juzgar por sus logros, la infraestructura óptica comercial más avanzada de la actualidad utiliza modulación 64 QAM, que puede enviar 8 bits en un solo pulso.
"No hay duda de que Vivian ha demostrado experimentalmente la constelación QAM óptica de mayor orden de la historia, con grandes ventajas", dijo Bao, director de investigación fotónica de Bell Labs y actual director de Chen.
“Vivian es una experimentalista nata, pero esa no es su única característica definitoria.
Algunos de los mejores investigadores combinan métodos teóricos y experimentales. Vivian Vianne logra muy bien este equilibrio.
Toda conexión tiene un cuello de botella.
Si bien sería bueno publicar un artículo y batir un récord mundial, Chen dijo que una de sus principales motivaciones para investigar es la curiosidad.
Le encanta desarmar las cosas para ver cómo funcionan y ver si puede mejorarlas.
En su experimento de récord mundial, trató el sistema óptico como una cadena.
“Estoy probando cada paso o eslabón de la cadena”, dijo Chen.
“En cada paso, detecto cuánto se degrada la señal y por qué.
Luego sigo toda la cadena hasta el final y veo qué puedo encontrar.
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A veces encuentro algo grande.
A veces encuentro algo pequeño.
Solo quiero saber qué tiene de extraordinario el trabajo de Chen. La eficiencia espectral es que ella está constantemente lidiando con las leyes inmutables de la física.
Existe un límite fundamental a la cantidad de información enviada a través de cualquier canal de comunicación.
Este límite superior se llama límite de Shannon, en honor a Claude Shannon, el matemático más famoso de Nokia Bell Labs.
Con cada nuevo aumento de la eficiencia espectral, la transmisión de luz se acerca cada vez más al límite de Shannon.
Como resultado, algunas de las tendencias más importantes en la investigación óptica se centran en sistemas multinúcleo, multifibra y multimodo, tecnologías que aumentarán el número de canales de transmisión en lugar de mejorar la eficiencia de los canales individuales.
Cuando se trata de concentrar más capacidad en una sola longitud de onda de luz, no hay más órdenes de magnitud de ganancia.
Pero eso no impidió que Chen encontrara obstáculos persistentes.
"Cuando hablamos del límite de Shannon, estamos hablando de un nivel de ruido fundamental que nunca podremos superar", afirmó Chen.
“Este es el entorno en el que trabajamos.
Sin embargo, hay otros ruidos.
Hay ruido de los transmisores, hay ruido de los receptores, hay ruido de equipos electrónicos.
Mucho de este ruido no es necesariamente fundamental.
Podría aplicar algunos trucos para distinguir este ruido del transmisor y del receptor. más fragmentos de "
Chen podría llamarlo "habilidades", pero la directora de investigación de equipos y sistemas ópticos de Bell Labs describe sus contribuciones en términos más convincentes.
Según el director del laboratorio, Todd Sizer, Chen demuestra una inteligencia y creatividad extraordinarias a la hora de resolver cualquier problema, así como una gran voluntad de colaborar con otros.
“Vivian es uno de los líderes de la industria en superar los límites de la eficiencia espectral”, dijo Sizer.
“Tiene un conocimiento increíble del coste y la complejidad de construir sistemas ópticos y ha ideado algunas formas muy inteligentes de convertir información en luz”.