Naukowcy z National Institute of Information and Communications Technology w Japonii, Aston University w Wielkiej Brytanii i Nokia Bell Labs w USA pobili rekordy transmisji danych, osiągając bezprecedensową prędkość 402 terabitów na sekundę przy użyciu standardowego światłowodu.

Dla kontekstu, terabit jest jednostką miary dla 1 biliona bitów.

A dla kontekstu, przy tej prędkości można pobrać 50 000 filmów w wysokiej rozdzielczości w ciągu zaledwie jednej sekundy. Ten przełom może zrewolucjonizować globalne sieci komunikacyjne i ulepszyć usługi transmisji danych na całym świecie, ponieważ zapotrzebowanie na niemal natychmiastową komunikację obciąża sieci.

Sieci te składają się ze światłowodów, z których każdy ma grubość ludzkiego włosa i przesyła dane za pomocą światła na duże odległości z dużą prędkością. Aby osiągnąć jeszcze wyższe prędkości, zespół wykorzystał zaawansowane technologie wzmacniania i wielopasmowe multipleksowanie z podziałem długości fali: Wyobraź sobie wielopasmową autostradę, na której każdy pas reprezentuje inny kolor światła, umożliwiając jednoczesne przesyłanie ogromnych ilości danych bez zakłóceń. Naukowcy wykorzystali zaawansowane wzmacniacze do wzmocnienia tych sygnałów świetlnych, obejmujących szeroki zakres długości fal lub kolorów, aby osiągnąć wysoką szybkość transmisji danych.

Takie podejście umożliwiło uzyskanie ogromnej przepustowości optycznej wynoszącej 37,6 teraherca. Jeden teraherc jest równy 1 000 gigaherców, co z kolei jest równe 1 000 000 megaherców, co czyni go niezwykle wysoką częstotliwością zdolną do przenoszenia ogromnych ilości danych.

W miarę jak nasz świat staje się coraz bardziej cyfrowy, zapotrzebowanie na szybsze i bardziej niezawodne połączenia internetowe gwałtownie rośnie. Internet rzeczy, 5G i 6G oraz zaawansowane aplikacje AI wymagają solidnych sieci danych o dużej przepustowości. Ta nowa technologia może pomóc sprostać tym wymaganiom, znacznie zwiększając przepustowość istniejących światłowodów bez konieczności instalowania nowych kabli.

Rzeczywiste przypadki użycia są liczne. W opiece zdrowotnej szybsza transmisja danych może oznaczać zdalne konsultacje medyczne w czasie rzeczywistym i szybkie udostępnianie dużych plików obrazowych, być może zwiększając niezawodność zdalnych operacji i poprawiając opiekę nad pacjentem. Szybsze przetwarzanie danych może przynieść bardziej wydajne operacje fiskalne. A płynne przesyłanie strumieniowe i wciągające doświadczenia w wirtualnej rzeczywistości mogą stać się nie tylko dostępne, ale i przyjemniejsze. Mniej buforowania, ktokolwiek?

Zespół badawczy zaprezentował swoje wyniki na 47. Międzynarodowej Konferencji na temat Komunikacji Światłowodowej, podkreślając ten kamień milowy w komunikacji optycznej.

Kolejne kroki dla NICT i jej partnerów obejmują opracowanie nowych technologii wzmacniaczy i komponentów w celu dalszego rozszerzenia możliwości światłowodów. Obejmuje to badanie nowych okien transmisyjnych i zwiększanie zasięgu transmisji, zapewniając, że szybko rosnące zapotrzebowanie na dane może być spełnione w sposób zrównoważony.