رکورد جدید ژاپن در سرعت انتقال اطلاعات: ۱.۰۲ پتابیت در ثانیه

به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلور، محققان موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات(NICT) در ژاپن با استفاده از یک فیبر چند هسته‌ای(MCF) استاندارد با قطر ۰.۱۲۵ میلی‌متر موفق شدند بیش از یک پتابیت داده را در ثانیه انتقال دهند.

با پیشرفت ارتباطات در جهان و نیاز به انتقال سریع‌تر اطلاعات، فشار زیادی برای سریع‌تر کردن دستگاه‌ها و پشتیبانی از آنها وجود دارد. در اوایل سال جاری گزارش شد که چگونه اینترنت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه‌ای به واقعیت نزدیک شده است و اکنون محققان ژاپنی ظرفیت انتقال داده تا بیش از یک پتابیت در ثانیه را نشان داده‌اند.

پیشرفت در تولید فیبر نوری

وقتی از کابل‌های مسی به فیبرهای نوری نقل مکان کردیم، دنیای ارتباطات جهش بزرگی را پشت سر گذاشت و سرعت انتقال داده از آن زمان تاکنون چندین برابر افزایش یافته است. فیبر نوری، زیرساختی است که به شما امکان می‌دهد تماس‌های ویدیویی با کیفیت بالا داشته باشید و فیلم‌ها را با وضوح ۴K تماشا کنید.

با این حال، محققان در آزمایشگاه، روی کابل‌های فیبر نوری پیشرفته کار می‌کنند که شبیه کابل‌هایی هستند که همه می‌شناسیم، اما می‌توانند از مسیرهای انتشار چندگانه درون خود پشتیبانی کنند. یکی از این روش‌ها شامل استفاده از حالت‌های مختلف انتقال درون یک هسته است.

محققان NICT در دسامبر ۲۰۲۰ انتقال داده‌ها با سرعت پتابیت را با استفاده از ۱۵ حالت در یک هسته نشان دادند.

با این حال، برای انجام کارآمد این انتقال، به پردازش سیگنال نیز نیاز بود. معنی آن این است که سیگنال‌ها در حین حرکت در هسته به هم ریخته می‌شدند و اکنون باید در هنگام دریافت توسط تجهیزات تخصصی اصلاح شوند.

این امر مستلزم استفاده از مدارهای اختصاصی است و تا زمانی که مدارها را در این مقیاس توسعه دهیم، استقرار عملی این فناوری دور از ذهن است.

گزینه دیگر این است که سیگنال‌ها را در یک حالت منتقل کنید، اما هسته‌های بیشتری را در یک فیبر نوری جا دهید.

نتیجه این است که چندین مسیر انتقال داده از طریق یک فیبر نوری ارسال می‌شود که از بیرون با یک کابل معمولی هیچ تفاوتی ندارد، اما در داخل، میلیون‌ها بیت داده را درون خود حمل می‌کند.

از آنجایی که ساخت این کابل‌ها تفاوت چندانی با کابل‌های تک هسته‌ای ندارد، به واقعیت رساندن آنها در مقیاس تجاری آسان‌تر است.

پیشرفت در پردازش سیگنال

محققان در NICT از یک "تسهیم تقسیم طول موج"(WDM) استفاده کردند، جایی که سیگنال‌های طول موج‌های مختلف بر روی یک واسطه ارسال می‌شوند. این کار اجازه می‌دهد تا داده‌های بیشتری به طور همزمان از طریق یک کابل منتقل شوند.

این فناوری به صورت تجاری مورد بهره‌برداری قرار گرفته است و اپراتورهای کابل‌های فیبر نوری از باندهای C و L برای ارسال داده‌های خود استفاده می‌کنند.

محققان در NICT همراه با استفاده از این دو باند نوار S را که اخیراً مورد بررسی قرار گرفته‌ است، در طول انتقال آزمایشی خود به کار گرفتند.

در بیانیه مطبوعاتی آنها آمده است که با استفاده از تقویت‌کننده‌های سفارشی برای این باندها، موفق شدیم ۸۰۱ طول موج ارسال کنیم و به رکورد پهنای باند نوری ۲۰ تراهرتز در فیبر چند هسته‌ای دست پیدا کنیم.

کل سیستم، داده‌ها را با سرعت ۱.۰۲ پتابیت در ثانیه در فاصله ۵۱ کیلومتری ارسال کرد.

از آنجایی که جهان در حال حاضر از فناوری شبکه ۵G پشتیبانی می‌کند، انتظار می‌رود حجم زیادی از داده‌ها برای انتقال وجود داشته باشند و فناوری‌هایی مانند این می‌توانند تضمین کنند که این انتقال بدون دردسر اتفاق می‌افتد.

محققان ژاپنی کار خود را در کنفرانس بین‌المللی لیزر و الکترواپتیک(CLEO) در سال ۲۰۲۲ ارائه کردند.