Viện Thông tin và Truyền thông quốc gia Nhật Bản (NICT) cho biết họ đạt được thành tích khi sử dụng loại cáp có kích thước tương đương cáp dùng trong thương mại hiện nay.
Sơ đồ sợi quang 19 lõi. Ảnh: NICT
Cụ thể, họ thực hiện thành công việc truyền 1,02 petabit (1,02 x 1.000.000 gigabit) dữ liệu mỗi giây trên khoảng cách 1.808 km bằng loại cáp quang 19 lõi. Nếu tính chỉ số về dung lượng truyền trên 1 km, họ đạt 1,86 exabits mỗi giây. Đây là tốc độ lớn nhất từng được ghi nhận.
"Kết quả thể hiện bước tiến lớn trong việc phát triển các mạng có khả năng mở rộng, dung lượng cao và giải quyết nhu cầu dữ liệu ngày càng tăng của thế giới", báo cáo nêu.
Trong nhiều năm, giới khoa học cố gắng tăng lượng dữ liệu có thể truyền qua cáp quang. Dù từng truyền hàng petabit dữ liệu mỗi giây trước đây, việc này chỉ thực hiện được ở khoảng cách ngắn dưới 1.000 km. Truyền đường dài luôn là thách thức vì tín hiệu yếu đi khi di chuyển, đòi hỏi khuếch đại qua nhiều lõi cáp và hạn chế tối đa nhiễu.
Nhóm tác giả nghiên cứu mới giải quyết vấn đề bằng cách thiết kế loại cáp quang đặc biệt 19 lõi. Tất cả lõi gói gọn trong sợi cáp chỉ dày 0,125 mm, cùng kích thước với sợi cáp sử dụng trong cơ sở hạ tầng hiện nay. Mỗi lõi truyền dữ liệu độc lập, kết hợp với nhau cho phép lượng thông tin khổng lồ đi qua đồng thời. Các nhà nghiên cứu cũng phát triển hệ thống khuếch đại thông minh. Tín hiệu quang yếu đi khi di chuyển dọc theo sợi cáp, vì vậy cần sử dụng bộ khuếch đại để tăng cường. Tuy nhiên, mỗi lõi phải được khuếch đại đồng thời và trên hai dải ánh sáng khác nhau (băng tần C và L).
Sơ đồ hệ thống truyền tải. Ảnh: NICT
Nhóm nghiên cứu xây dựng hệ thống sử dụng kết hợp các bộ khuếch đại đặc biệt để thực hiện trong 19 lõi mà không làm lẫn lộn tín hiệu. Họ thiết lập 19 vòng tuần hoàn, mỗi vòng sử dụng một lõi của sợi cáp và truyền tín hiệu qua chúng 21 lần để mô phỏng tổng quãng đường 1.808 km. Cuối hành trình, một bộ thu 19 kênh bắt tín hiệu và bộ xử lý kỹ thuật số nhiều đầu vào và ra (MIMO) loại bỏ nhiễu và tính toán tốc độ dữ liệu.
Kết quả là các nhà nghiên cứu truyền tổng cộng 1,02 petabit/giây qua khoảng cách 1.808 km, lập kỷ lục về truyền dữ liệu qua sợi cáp kích thước tiêu chuẩn. Đây không phải lần đầu cáp quang 19 lõi được thử nghiệm, nhưng các phiên bản trước đó chỉ đạt 1,7 petabit/giây trên 63,5 km.
An Khang (Theo NICT, Techstory)
