Transmiterea datelor la scară petabit depășește înregistrările anterioare cu mai mult de 14x
De ce contează: Un salt tehnologic în fibră optică a spulberat limitările anterioare, obținând ceea ce experții au considerat odată imposibil: transmiterea datelor la 1,02 petabite pe secundă – suficient pentru a descărca fiecare film pe Netflix de 30 de ori peste – pe 1.808 kilometri folosind o singură fibră nu mai groasă decât un păr uman.
În centrul acestei descoperiri-condus de Institutul Național de Informații și Comunicații din Japonia (NICT) și Sumitomo Electric Industries-este o fibră optică de 19 nuclee, cu un diametru standard de placare de 0,125 mm, conceput pentru a se încadra perfect în infrastructura existentă și pentru a elimina nevoia de actualizări costisitoare.
Fiecare nucleu acționează ca un canal de date independent, formând colectiv o „autostradă cu 19 benzi” în același spațiu ca fibrele tradiționale cu o singură miez.
Spre deosebire de modelele multi-core anterioare, limitate la distanțe scurte sau benzi specializate de lungime de undă, această fibră funcționează eficient pe benzile C și L (standarde comerciale utilizate la nivel global), datorită unui aranjament de miez rafinat care reduce pierderea semnalului cu 40% în comparație cu modelele anterioare.
Succesul experimentului s -a bazat pe un sistem complex de buclă de recirculare. Semnalele au călătorit printr-un segment de fibre de 86,1 kilometri de 21 de ori, simulând o călătorie încrucișată echivalentă cu legarea Berlinului la Napoli sau Sapporo la Fukuoka.
Pentru a menține integritatea la această distanță, cercetătorii au implementat un sistem de amplificare optică cu bandă dublă, cuprinzând dispozitive separate care au sporit semnalele în benzile C și L. Aceasta a permis 180 de lungimi de undă distincte pentru a transporta date simultan folosind modularea 16QAM, o metodă care împachetează mai multe informații în fiecare impuls.
La capătul de primire, un detector de 19 canale, asociat cu procesarea avansată MIMO (cu mai multe intrări multiple-ieșire multiplă), interferențe disecate între nuclee, la fel ca dezlănțuirea 19 conversații care se suprapun într-o cameră aglomerată.
Acest procesor de semnal digital, utilizând algoritmii s-au dezvoltat pe parcursul unui deceniu de cercetare multi-core, a extras date utilizabile la viteze fără precedent, în timp ce a corectat distorsiunile acumulate peste 1.808 km.
Realizarea capace ani de progres incremental. În 2023, aceeași echipă a obținut 1,7 petabite pe secundă, dar doar pe 63,5 km. Eforturile anterioare folosind fibre cu 4 nuclee au atins 0,138 petabite peste 12.345 km atingând banda S mai puțin practică, în timp ce fibrele cu 15 moduri s-au luptat cu denaturarea semnalului dincolo de 1.001 km din cauza caracteristicilor de propagare nepotrivite.
Noul design uniform al fibrei de 19 nuclee de bază prezintă aceste probleme, obținând un produs la distanță de capacitate de 1,86 exabite pe secundă pe kilometru-de 14 ori mai mare decât înregistrările anterioare pentru fibrele standard.
Prezentată drept cea mai bine cotată document post-Deadline la OFC 2025 din San Francisco, această lucrare ajunge pe măsură ce traficul de date globale va fi triplat până în 2030.
În timp ce rămân provocări, cum ar fi optimizarea eficienței amplificatorului și scalarea procesării MIMO pentru utilizare reală, tehnologia oferă o cale viabilă către rețelele la scară petabit. Cercetătorii își propun să perfecționeze tehnicile de producție pentru implementarea în masă, permițând potențial cablurile transoceanice care mută în valoare de informație întregi de date pe oră.
Cercetătorii își propun să perfecționeze tehnicile de producție pentru implementarea în masă, permițând potențial cablurile transoceanice care mută în valoare de informație întregi de date pe oră.
Inginerii Sumitomo Electric, care au proiectat arhitectura cuplată a fibrei, observă că liniile de fabricație existente se pot adapta pentru a produce designul cu 19 nuclee cu o reluare minimă.
Între timp, echipa lui NICT explorează procesarea semnalului bazat pe AI pentru a stimula în continuare viteza. Pe măsură ce 6G și calculul cuantic se află, această descoperire poziționează fibra optică nu doar ca o coloană vertebrală pentru internetul de mâine, ci și ca sistemul nervos central al unei infrastructuri planetare hiperconectate.
