Các nhà khoa học Nhật Bản thiết lập kỷ lục truyền dữ liệu 1,02 petabit/giây trên 1.808 km bằng cáp quang 19 lõi, mở ra tương lai cho mạng tốc độ siêu cao.
Viện Thông tin và Truyền thông quốc gia Nhật Bản (NICT) vừa công bố thành tích đột phá trong lĩnh vực truyền dẫn dữ liệu: đạt tốc độ kỷ lục 1,02 petabit mỗi giây trên quãng đường 1.808 km bằng sợi cáp quang đặc biệt. Thành tựu này đánh dấu cột mốc quan trọng trong nỗ lực phát triển hạ tầng mạng tốc độ siêu cao nhằm đáp ứng nhu cầu dữ liệu tăng vọt toàn cầu.
Sử dụng công nghệ cáp quang 19 lõi với đường kính chỉ 0,125 mm – tương đương với cáp thương mại hiện hành – nhóm nghiên cứu đã tạo nên hệ thống truyền dẫn có hiệu suất chưa từng có. Mỗi lõi trong sợi cáp hoạt động độc lập, kết hợp với nhau để cho phép truyền lượng thông tin khổng lồ cùng lúc, giúp đạt tổng dung lượng truyền tải 1,02 petabit (tương đương hơn một triệu gigabit) mỗi giây. Với tốc độ này, người dùng có thể tải hơn 10.000 bộ phim 4K chỉ trong một giây.
Điểm nổi bật trong nghiên cứu lần này không chỉ nằm ở tốc độ mà còn ở khả năng truyền xa. Trước đó, nhiều thử nghiệm truyền dữ liệu ở mức petabit/giây chỉ đạt được trên các khoảng cách dưới 1.000 km do tín hiệu suy hao dần khi đi xa. Để vượt qua trở ngại này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế hệ thống khuếch đại thông minh cho phép đồng thời tăng cường tín hiệu trên cả 19 lõi cáp, hoạt động trên hai dải ánh sáng (băng tần C và L), từ đó duy trì ổn định tín hiệu suốt quãng đường dài.
Cụ thể, hệ thống truyền tải được xây dựng bằng cách tạo ra 19 vòng tuần hoàn, mỗi vòng ứng với một lõi sợi cáp, cho phép tín hiệu truyền qua 21 lần để mô phỏng tổng khoảng cách 1.808 km. Cuối chặng truyền, bộ thu tín hiệu đa kênh với công nghệ xử lý kỹ thuật số MIMO (nhiều đầu vào – nhiều đầu ra) giúp loại bỏ nhiễu và tái tạo tín hiệu với độ chính xác cao, đảm bảo tốc độ truyền tải vẫn giữ nguyên vẹn.
Trước đó, công nghệ cáp quang 19 lõi từng được thử nghiệm, nhưng chỉ đạt tốc độ 1,7 petabit/giây trên quãng đường ngắn 63,5 km. Với việc lần đầu tiên mở rộng khoảng cách truyền lên đến gần 2.000 km mà vẫn giữ tốc độ kỷ lục, nghiên cứu lần này đánh dấu bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực truyền thông quang.
“Kết quả phản ánh bước tiến lớn trong việc phát triển các mạng có khả năng mở rộng và dung lượng cực lớn nhằm đáp ứng nhu cầu bùng nổ dữ liệu toàn cầu,” nhóm nghiên cứu tại NICT nhấn mạnh trong báo cáo.
Việc ứng dụng thành công công nghệ này hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới cho hạ tầng mạng tốc độ cao, phục vụ các nhu cầu khổng lồ về dữ liệu trong tương lai như trí tuệ nhân tạo, xe tự lái, thành phố thông minh và thực tế ảo tăng cường. Đồng thời, với việc giữ nguyên kích thước cáp tiêu chuẩn, công nghệ có thể được tích hợp vào hệ thống cáp quang hiện tại mà không đòi hỏi thay đổi lớn về hạ tầng.
Đây được xem là bước đệm quan trọng giúp ngành công nghiệp viễn thông tiến gần hơn đến mục tiêu xây dựng các mạng Internet có tốc độ siêu cao, ổn định và sẵn sàng đáp ứng những thách thức dữ liệu ngày càng phức tạp của thế giới trong kỷ nguyên số hóa toàn diện.