Nghiên cứu mới của Đại học Aston giúp Internet tiếp cận tốc độ truyền mới, tăng 4,5 triệu lần so với hiện tại. Đây là tốc độ Internet nhanh nhất từ trước đến nay, đạt được nhờ khai thác các dải bước sóng mới chưa từng được sử dụng trước đây trong hệ thống cáp quang.
Là một phần của sự hợp tác quốc tế, nhóm đã truyền dữ liệu với tốc độ 301 terabit mỗi giây, hay 301.000.000 megabit mỗi giây, sử dụng một sợi quang tiêu chuẩn duy nhất. Để dễ hình dung hơn, hiệu suất băng thông rộng tại nhà của Ofcom tại Vương quốc Anh báo cáo được công bố vào tháng 9 năm 2023 tuyên bố rằng tốc độ băng thông rộng trung bình chỉ là 69,4 Mbit/s.
Đằng sau sự đột phá
Việc truyền dữ liệu thành công là kết quả nỗ lực hợp tác của Giáo sư Wladek Forysiak từ Viện Công nghệ Quang tử Aston và Tiến sĩ Ian Phillips. Họ hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia (NICT) ở Nhật Bản và Nokia Bell Labs ở Hoa Kỳ
Khi nhu cầu về nhiều dữ liệu tăng lên, dự kiến công nghệ mới được phát triển này sẽ giúp theo kịp nhu cầu trong tương lai. Các nhà khoa học đã sử dụng sợi quang, những sợi thủy tinh hình ống nhỏ truyền thông tin bằng ánh sáng, một phương tiện mà cáp đồng thông thường không thể sánh được về tốc độ.
Khoa học đằng sau tốc độ
Nhóm nghiên cứu đã đạt được kỳ tích này bằng cách mở ra các dải bước sóng mới chưa được sử dụng trong các hệ thống cáp quang thông thường. Internet. Các dải bước sóng khác nhau tương đương với các màu sắc khác nhau của ánh sáng được truyền xuống sợi quang. Họ đã hoàn thành điều này bằng cách phát triển các thiết bị mới gọi là bộ khuếch đại quang và bộ cân bằng khuếch đại quang để truy cập các băng tần này.
Tiến sĩ Phillips dẫn đầu việc phát triển thiết bị quản lý hay bộ xử lý quang học tại Đại học Aston. Ông giải thích: “Nói một cách rộng rãi, dữ liệu được gửi qua cáp quang giống như kết nối Internet tại nhà hoặc văn phòng. Tuy nhiên, bên cạnh các băng tần C và L có bán trên thị trường, chúng tôi đã sử dụng hai dải phổ bổ sung được gọi là băng tần E và băng tần S. Theo truyền thống, những băng tần như vậy không được yêu cầu vì băng tần C và L có thể cung cấp công suất cần thiết để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.”
“Trong vài năm qua, Đại học Aston đã phát triển các bộ khuếch đại quang hoạt động ở băng tần E, nằm liền kề với băng tần C trong phổ điện từ nhưng rộng hơn khoảng ba lần. Trước khi phát triển thiết bị của chúng tôi, không ai có thể mô phỏng chính xác các kênh băng tần E một cách có kiểm soát,” Phillips nói thêm.
Ý nghĩa tương lai của Internet
Giáo sư Forysiak cho biết thêm: “Bằng cách tăng công suất truyền tải trong mạng đường trục, thử nghiệm của chúng tôi có thể mang lại kết nối được cải thiện đáng kể cho người dùng cuối. Thành tựu đột phá này nêu bật vai trò quan trọng của việc thúc đẩy công nghệ cáp quang trong việc cách mạng hóa các mạng truyền thông để truyền dữ liệu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn”.
“Việc tăng công suất hệ thống bằng cách sử dụng nhiều phổ tần sẵn có hơn—không chỉ băng tần C thông thường mà còn các băng tần khác như băng tần L, S và bây giờ là băng tần E có thể giúp giảm chi phí cung cấp băng thông này. Đây cũng là một 'giải pháp xanh hơn' so với việc triển khai nhiều sợi và cáp mới hơn vì nó tận dụng tốt hơn mạng cáp quang đã triển khai hiện có, tăng khả năng truyền dữ liệu và kéo dài tuổi thọ hữu ích cũng như giá trị thương mại của mạng.”
Kết quả của thí nghiệm mang tính đột phá này đã được công bố bởi Viện Kỹ thuật và Công nghệ và được trình bày dưới dạng một bài báo sau thời hạn tại Hội nghị châu Âu về truyền thông quang học (ECOC) được tổ chức tại Glasgow, vào tháng 10 năm 2023. Đây thành tích không chỉ thể hiện bước nhảy vọt đáng kể trong công nghệ truyền dữ liệu mà còn đặt ra một chuẩn mực mới cho nghiên cứu trong tương lai về lĩnh vực này.
Việc truyền dữ liệu thành công với tốc độ cao như vậy của nhóm nghiên cứu tại Đại học Aston là minh chứng cho tiềm năng của công nghệ cáp quang. Khi chúng ta tiếp tục yêu cầu nhiều dữ liệu hơn, những đổi mới như thế này sẽ rất quan trọng trong việc đáp ứng những nhu cầu đó, đồng thời cung cấp giải pháp xanh hơn cho tương lai kỹ thuật số của chúng ta.
