Các nhà khoa học Nhật Bản vừa công bố một bước đột phá lớn trong công nghệ truyền dẫn dữ liệu, mở ra tiềm năng cho các mạng lưới internet siêu tốc trong tương lai. Viện Thông tin và Truyền thông quốc gia Nhật Bản (NICT) đã thành công trong việc truyền dữ liệu với tốc độ 1,02 petabit mỗi giây (tương đương 1.020.000 gigabit) trên khoảng cách 1.808 km, sử dụng một loại cáp quang 19 lõi có kích thước tương đương với cáp quang thương mại hiện nay.
Theo NICT, nếu tính trên mỗi km, dung lượng truyền dẫn đạt 1,86 exabit mỗi giây, một con số kỷ lục chưa từng có. Thành tựu này được đánh giá là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển các mạng lưới dung lượng cao, có khả năng mở rộng, đáp ứng nhu cầu dữ liệu ngày càng tăng trên toàn cầu.
Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã nỗ lực tìm cách tăng dung lượng truyền dẫn qua cáp quang. Trước đây, việc truyền dữ liệu ở tốc độ petabit mỗi giây đã từng được thực hiện, nhưng chỉ giới hạn ở khoảng cách ngắn dưới 1.000 km. Việc truyền dẫn trên khoảng cách xa luôn là một thách thức lớn, do tín hiệu bị suy yếu trong quá trình di chuyển, đòi hỏi phải khuếch đại qua nhiều lõi cáp và giảm thiểu tối đa nhiễu tín hiệu.
Nhóm nghiên cứu của NICT đã giải quyết vấn đề này bằng cách thiết kế một loại cáp quang đặc biệt với 19 lõi, tất cả được gói gọn trong một sợi cáp có đường kính chỉ 0,125 mm – tương đương với kích thước của cáp quang đang được sử dụng trong cơ sở hạ tầng hiện nay. Mỗi lõi hoạt động độc lập để truyền dữ liệu, và khi kết hợp lại, chúng cho phép một lượng thông tin khổng lồ được truyền đi đồng thời.
Bên cạnh thiết kế cáp quang đặc biệt, các nhà nghiên cứu còn phát triển một hệ thống khuếch đại thông minh. Do tín hiệu quang suy yếu khi truyền dẫn trên khoảng cách dài, việc sử dụng bộ khuếch đại là rất cần thiết để tăng cường tín hiệu. Tuy nhiên, mỗi lõi phải được khuếch đại đồng thời trên hai dải ánh sáng khác nhau (băng tần C và L). Nhóm nghiên cứu đã xây dựng một hệ thống sử dụng kết hợp các bộ khuếch đại đặc biệt để thực hiện việc này trên cả 19 lõi mà không gây lẫn lộn tín hiệu.
Để mô phỏng quá trình truyền dẫn trên khoảng cách 1.808 km, nhóm nghiên cứu đã thiết lập 19 vòng tuần hoàn, mỗi vòng sử dụng một lõi của sợi cáp và truyền tín hiệu qua chúng 21 lần. Ở điểm cuối của hành trình, một bộ thu 19 kênh đã bắt tín hiệu, và một bộ xử lý kỹ thuật số nhiều đầu vào và ra (MIMO) đã loại bỏ nhiễu và tính toán tốc độ dữ liệu.
Trước đây, cáp quang 19 lõi cũng đã từng được thử nghiệm, nhưng chỉ đạt tốc độ 1,7 petabit/giây trên khoảng cách 63,5 km. Thành công mới nhất của NICT đã thiết lập một kỷ lục mới về truyền dữ liệu qua sợi cáp kích thước tiêu chuẩn, mở ra những triển vọng đầy hứa hẹn cho việc nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng trong tương lai.
Admin
Nguồn: VnExpress
