Forscher des National Institute of Information and Communications Technology in Japan, der Aston University in Großbritannien und der Nokia Bell Labs in den USA haben Rekorde bei der Datenübertragung gebrochen und mit herkömmlichen Glasfasern beispiellose Geschwindigkeiten von 402 Terabit pro Sekunde erreicht.

Zum Vergleich: Ein Terabit ist eine Maßeinheit für 1 Billion Bits.

Und zum Kontext: Mit dieser Geschwindigkeit könnte man 50.000 hochauflösende Filme in nur einer Sekunde herunterladen. Dieser Durchbruch könnte die globalen Kommunikationsnetzwerke revolutionieren und die Datendienste weltweit verbessern, da die Nachfrage nach nahezu sofortiger Kommunikation die Netzwerke belastet.

Diese Netzwerke bestehen aus optischen Fasern, von denen jeder so dick wie ein menschliches Haar ist und die Daten per Licht über weite Strecken mit hoher Geschwindigkeit übertragen. Um noch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, nutzte das Team fortschrittliche Verstärkungstechnologien und Multiband-Wellenlängenmultiplexing: Stellen Sie sich eine mehrspurige Autobahn vor, bei der jede Spur eine andere Lichtfarbe darstellt, so dass riesige Datenmengen gleichzeitig und ohne Interferenzen übertragen werden können. Die Forscher verwendeten ausgeklügelte Verstärker, um diese Lichtsignale zu verstärken, die einen breiten Bereich von Wellenlängen oder Farben abdeckten, um die hohe Datenrate zu erreichen.

Dieser Ansatz ermöglichte eine massive optische Bandbreite von 37,6 Terahertz. Ein Terahertz entspricht 1.000 Gigahertz, was dann 1.000.000 Megahertz entspricht, was es zu einer unglaublich hohen Frequenz macht, die in der Lage ist, riesige Datenmengen zu übertragen.

Da unsere Welt immer digitaler wird, steigt die Nachfrage nach schnelleren und zuverlässigeren Internetverbindungen sprunghaft an. Das Internet der Dinge, 5G und 6G sowie fortschrittliche KI-Anwendungen erfordern robuste Datennetze mit hoher Kapazität. Diese neue Technologie kann dazu beitragen, diese Anforderungen zu erfüllen, indem sie die Kapazität bestehender Glasfasern erheblich erhöht, ohne dass neue Kabel installiert werden müssen.

Anwendungsfälle aus der realen Welt gibt es zuhauf. Im Gesundheitswesen könnte eine schnellere Datenübertragung medizinische Fernkonsultationen in Echtzeit und den schnellen Austausch großer Bildgebungsdateien bedeuten, was möglicherweise die Zuverlässigkeit bei Fernoperationen erhöht und die Patientenversorgung verbessert. Eine schnellere Datenverarbeitung könnte zu effizienteren Steuervorgängen führen. Und nahtloses Streaming und immersive Erlebnisse in der virtuellen Realität könnten nicht nur zugänglich, sondern auch angenehmer werden. Weniger Pufferung, irgendjemand?

Das Forschungsteam präsentierte seine Ergebnisse auf der 47. International Conference on Optical Fiber Communications und unterstrich damit diesen Meilenstein in der optischen Kommunikation.

Zu den nächsten Schritten für NICT und seine Partner gehört die Entwicklung neuer Verstärkertechnologien und -komponenten, um die Fähigkeiten von Glasfasern weiter auszubauen. Dazu gehört die Erforschung neuer Übertragungsfenster und die Erhöhung der Übertragungsreichweite, um sicherzustellen, dass der schnell wachsende Datenbedarf nachhaltig erfüllt werden kann.