Nhật Bản phá vỡ kỷ lục tốc độ Internet với 319 Terabits mỗi giây

Chúng ta đang ở trong cuộc cách mạng thông tin.

Các kỹ sư ở Nhật Bản vừa phá vỡ kỷ lục thế giới về tốc độ internet nhanh nhất, đạt tốc độ truyền dữ liệu 319 Terabits / giây (Tb / s), theo một bài báo được trình bày tại Hội nghị quốc tế về truyền thông cáp quang vào tháng 6.

Kỷ lục mới được thực hiện trên một đoạn cáp dài hơn 1.864 dặm (3.000 km). Và quan trọng là nó tương thích với hạ tầng cáp hiện đại.

Điều này thực sự có thể thay đổi mọi thứ

Phương pháp truyền dữ liệu mới chia tín hiệu thành nhiều bước sóng khác nhau

Thật khó diễn tả tốc độ truyền tải này nhanh như thế nào. Nó gần gấp đôi so với kỷ lục trước đó là 178 Tb / s, được thiết lập vào năm 2020.

Và nhanh gấp 7 lần so với kỷ lục trước đó là 44,2 Tb / s, được thiết lập với một chip quang tử thử nghiệm.

Bản thân NASA cũng sử dụng tốc độ tương đối sơ khai là 400 Gb / giây và kỷ lục mới tăng vọt cao hơn mức mà người dùng bình thường có thể sử dụng (tốc độ nhanh nhất đạt tối đa 10 Gb / giây đối với kết nối internet gia đình).

Như thể không có giới hạn cho thành tích hoành tráng này, kỷ lục đã được thực hiện với cơ sở hạ tầng cáp quang đã hiện hữu nhưng với một số tiện ích bổ sung nâng cao.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bốn “lõi”, là các ống thủy tinh được đặt trong các sợi truyền dữ liệu, thay vì lõi tiêu chuẩn thông thường. Sau đó, các tín hiệu được chia thành nhiều bước sóng được gửi cùng một lúc, sử dụng một kỹ thuật được gọi là ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM – wavelength division multiplexing).

Để mang nhiều dữ liệu hơn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng “băng tần” thứ ba hiếm khi được sử dụng, mở rộng khoảng cách thông qua một số công nghệ khuếch đại quang học.

Hệ thống mới bắt đầu quá trình truyền dẫn bằng tia comb laser 552 kênh được bắn ở các bước sóng khác nhau.

Sau đó, điều này được gửi qua điều chế phân cực kép, sao cho một số bước sóng đi trước những bước sóng khác, để tạo ra nhiều chuỗi tín hiệu – mỗi chuỗi tín hiệu trong số đó lần lượt được chuyển hướng vào một trong bốn lõi bên trong sợi quang.

Dữ liệu được truyền qua hệ thống này di chuyển qua 43,5 dặm (70 km) sợi quang, cho đến khi nó chạm vào bộ khuếch đại quang để tăng tín hiệu cho hành trình dài của nó.

Nhưng còn phức tạp hơn: Tín hiệu chạy qua hai loại bộ khuếch đại sợi mới, một loại pha tạp chất thulium, một loại pha tạp chất erbium, trước khi tiếp tục hoạt động, trong một quy trình thông thường được gọi là khuếch đại Raman.

Cơ sở hạ tầng dữ liệu của thế giới đang trong cuộc cách mạng

Sau đó, các chuỗi tín hiệu được gửi vào một đoạn sợi quang khác, và sau đó toàn bộ quá trình lặp lại, cho phép các nhà nghiên cứu gửi dữ liệu qua một khoảng cách đáng kinh ngạc 1.864,7 dặm (3.001 km).

Điều quan trọng, sợi quang bốn lõi mới có cùng đường kính với sợi đơn lõi thông thường, tạo nên lớp vỏ bảo vệ xung quanh nó.

Nói cách khác, việc tích hợp phương pháp mới vào cơ sở hạ tầng hiện tại sẽ đơn giản hơn nhiều so với các cuộc đại tu công nghệ khác đối với các hệ thống thông tin xã hội.

Đây là điều làm cho kỷ lục tốc độ truyền dữ liệu mới thực sự tỏa sáng.

Các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản không chỉ thổi bay kỷ lục năm 2020, mà họ còn làm được điều đó với một phương pháp kỹ thuật mới có khả năng tích hợp vào cơ sở hạ tầng cáp quang hiện đại với nỗ lực tối thiểu. 

Nguồn: Interesting Engineering