Nhật Bản tạo ra tốc độ truyền dữ liệu cáp quang 1.02 petabit/s, hiệu suất gấp 14 lần kỷ lục cũ

Một bước tiến vượt bậc trong công nghệ quang học sợi đã phá vỡ những giới hạn và kỷ lục trước đây, đạt được điều mà các chuyên gia từng cho là không thể. Người Nhật đã thành công trong việc truyền dữ liệu với tốc độ 1.02 petabit trên giây. Băng thông này đủ để tải xuống toàn bộ những phim trên Netflix 30 lần cùng lúc, qua quãng đường dài 1.808 km, chỉ bằng một sợi quang nhỏ hơn cả một sợi tóc của con người.

Trung tâm của đột phá này, do Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản (NICT) và Tập đoàn Sumitomo Electric Industries phát triển, là một sợi quang đa lõi với 19 lõi, đường kính vỏ bọc tiêu chuẩn là 0.125 mm, được thiết kế để tích hợp liền mạch vào cơ sở hạ tầng hiện có và loại bỏ nhu cầu nâng cấp cơ sở hạ tầng vốn vô cùng tốn kém.

Mỗi lõi cáp quang mà các kỹ sư Nhật Bản vừa mới tạo ra hoạt động như một kênh dữ liệu độc lập, tổng cộng 19 lõi sẽ tạo thành một cọng cáp "đường cao tốc 19 làn" những kích thước gần như y hệt với các sợi quang đơn lõi truyền thống.

Thành công của thí nghiệm dựa trên hệ thống vòng tuần hoàn phức tạp. Tín hiệu truyền qua một đoạn sợi dài 86.1 km, truyền dữ liệu 21 lần, mô phỏng hành trình xuyên lục địa tương đương với việc nối liền hai thành phố Berlin với Naples, hoặc tương đương khoảng cách giữa hai thành phố Sapporo với Fukuoka.

Không giống như các thiết kế đa lõi trước đây bị giới hạn ở khoảng cách ngắn hoặc các dải bước sóng ánh sáng chuyên dụng, sợi quang này hoạt động hiệu quả trên cả băng tần bước sóng C và L (tiêu chuẩn thương mại được sử dụng toàn cầu) nhờ một cấu trúc lõi cáp được tinh chỉnh, giúp giảm thiểu suy hao tín hiệu tới 40% so với các mẫu trước đây.

Để duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu quang học trong suốt quãng đường gần 2 ngàn km này, các nhà nghiên cứu đã triển khai hệ thống khuếch đại quang băng kép, bao gồm các thiết bị riêng biệt để tăng cường tín hiệu ở cả băng tần C và L. Điều này cho phép 180 bước sóng khác nhau mang dữ liệu đồng thời bằng cách sử dụng 16QAM, một phương pháp nén nhiều thông tin hơn vào mỗi xung.

Ở đầu thu, bộ dò 19 kênh, kết hợp với xử lý MIMO tiên tiến, phân tích nhiễu giữa các lõi, giống như việc tách biệt 19 cuộc trò chuyện chồng chéo lên nhau trong một căn phòng đông đúc. Bộ xử lý tín hiệu số này sử dụng các thuật toán được phát triển qua hơn một thập kỷ nghiên cứu cáp quang đa lõi, trích xuất dữ liệu có thể sử dụng với tốc độ chưa từng có, đồng thời khắc phục những biến dạng tín hiệu bị tích lũy sau quãng đường 1.808 km.



Thành tựu này là kết quả của nhiều năm nghiên cứu, kết hợp những tiến bộ nhỏ vào với nhau. Vào năm 2023, cũng chính nhóm các kỹ sư Nhật này đã đạt được băng thông dữ liệu 1.7 petabit mỗi giây, nhưng chỉ trên quãng đường dài 63.5 km. Các nỗ lực trước đây sử dụng sợi quang 4 lõi đã đạt được băng thông 0.138 petabit/s, trên khoảng cách truyền dẫn 12.345 km bằng cách khai thác băng tần S ít thực tế hơn, trong khi sợi quang 15 mode gặp khó khăn với sự biến dạng tín hiệu ở khoảng cách trên 1.001 km do đặc tính lan truyền không phù hợp.

Thiết kế lõi đồng nhất của sợi quang đa lõi mới này khắc phục những vấn đề đó, đạt được hệ số công suất/khoảng cách là 1.86 exabit/giây/1 km, cao hơn 14 lần so với kỷ lục trước đây đối với các sợi quang tiêu chuẩn.



Mặc dù vẫn còn những thách thức, chẳng hạn như tối ưu hóa hiệu suất bộ khuếch đại và mở rộng quy mô xử lý MIMO để ứng dụng thành tựu này trong thế giới thực, công nghệ này mang đến một con đường khả thi tới các đường truyền mạng với tốc độ ở ngưỡng petabit. Các nhà nghiên cứu đang hướng tới việc tinh chỉnh kỹ thuật sản xuất cho việc triển khai hàng loạt, có thể tạo điều kiện cho các cáp xuyên Đại Tây Dương di chuyển lượng dữ liệu tương đương với toàn bộ trung tâm dữ liệu mỗi giờ.

Quảng cáo

Các kỹ sư của Sumitomo Electric, những người đã thiết kế kiến trúc lõi ghép của sợi quang, lưu ý rằng các dây chuyền sản xuất hiện có có thể thích ứng để sản xuất thiết kế 19 lõi với ít thay đổi đáng kể nào.
Đồng thời, nhóm NICT đang khám phá xử lý tín hiệu dựa trên AI để tăng tốc độ hơn nữa. Khi công nghệ viễn thông 6G và điện toán lượng tử dần trở nên được định hình rõ ràng, đột phá này củng cố vị thế của cáp quang, không chỉ là nền tảng cho internet của tương lai mà còn là hệ thần kinh trung ương của một cơ sở hạ tầng toàn cầu siêu kết nối.

Theo Techspot

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !