Onderzoekers van het National Institute of Information and Communications Technology in Japan, Aston University in het Verenigd Koninkrijk en Nokia Bell Labs in de VS hebben records op het gebied van datatransmissie verbrijzeld en ongekende snelheden van 402 terabit per seconde bereikt met behulp van standaard glasvezel.

Voor de context: een terabit is een meeteenheid voor 1 biljoen bits.

En voor de context voor de context: met deze snelheid zou men in slechts één seconde 50.000 high-definition films kunnen downloaden. Deze doorbraak zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de wereldwijde communicatienetwerken en datadiensten wereldwijd kunnen verbeteren, aangezien de vraag naar bijna onmiddellijke communicatie de netwerken onder druk zet.

Deze netwerken bestaan uit optische vezels, elke streng heeft de dikte van een mensenhaar, die gegevens door licht over lange afstanden met hoge snelheden verzendt. Om nog hogere snelheden te bereiken, gebruikte het team geavanceerde versterkingstechnologieën en multi-band golflengteverdelingsmultiplexing: stel je een snelweg met meerdere rijstroken voor waarbij elke rijstrook een andere kleur licht vertegenwoordigt, waardoor enorme hoeveelheden gegevens tegelijkertijd zonder interferentie kunnen reizen. Onderzoekers gebruikten geavanceerde versterkers om deze lichtsignalen te versterken, die een breed scala aan golflengten of kleuren bestrijken om de hoge datasnelheid te bereiken.

Deze aanpak maakte een enorme optische bandbreedte van 37,6 terahertz mogelijk. Eén terahertz is gelijk aan 1.000 gigahertz, wat dan gelijk is aan 1.000.000 megahertz, waardoor het een ongelooflijk hoge frequentie is die enorme hoeveelheden gegevens kan vervoeren.

Naarmate onze wereld steeds digitaler wordt, stijgt de vraag naar snellere, betrouwbaardere internetverbindingen enorm. Het Internet of Things, 5G en 6G en geavanceerde AI-toepassingen vereisen robuuste datanetwerken met een hoge capaciteit. Deze nieuwe technologie kan helpen aan deze eisen te voldoen door de capaciteit van bestaande optische vezels aanzienlijk te vergroten zonder de kosten van het installeren van nieuwe kabels.

Real-world use cases zijn er in overvloed. In de gezondheidszorg kan snellere gegevensoverdracht betekenen dat medische consulten op afstand in realtime worden uitgevoerd en dat grote beeldvormingsbestanden snel worden gedeeld, waardoor de betrouwbaarheid van operaties op afstand kan worden vergroot en de patiëntenzorg kan worden verbeterd. Snellere gegevensverwerking kan leiden tot efficiëntere fiscale operaties. En naadloze streaming en meeslepende ervaringen in virtual reality kunnen niet alleen toegankelijk, maar ook leuker worden. Minder bufferen, iemand?

Het onderzoeksteam presenteerde hun bevindingen op de 47e International Conference on Optical Fiber Communications, waarbij deze mijlpaal in optische communicatie werd benadrukt.

De volgende stappen voor NICT en haar partners zijn onder andere de ontwikkeling van nieuwe versterkertechnologieën en componenten om de mogelijkheden van optische vezels verder uit te breiden. Dit omvat het onderzoeken van nieuwe transmissievensters en het vergroten van het transmissiebereik, zodat op duurzame wijze kan worden voldaan aan de snel groeiende vraag naar gegevens.