محققان ژاپنی رکورد جهانی سرعت اینترنت را جابه‌جا کردند

تصور کنید ۱۰ هزار فیلم با کیفیت 4K را تنها در یک ثانیه دانلود کنید. گروهی از محققان ژاپنی با استفاده از فیبر نوری ویژه طراحی شده که ضخیم‌تر از آنچه امروز استفاده می‌کنیم، است، به چنین سرعت اینترنت شگفت‌انگیزی دست یافته‌اند.

محققان با انتقال ۱.۰۲ پتابیت داده در ثانیه در مسافت ۱۸۰۸ کیلومتری با استفاده از فیبر نوری ۱۹ هسته‌ای خاص خود، رکورد جهانی جدید برای سرعت اینترنت را ثبت کردند. با این حال، این دستاورد فقط در مورد اینترنت سریعتر نیست.

محققان در مطالعه جدید خود ادعا می‌کنند که فناوری فیبر نوری تازه توسعه‌یافته‌شان می‌تواند به ما کمک کند شبکه‌هایمان را برای آینده‌ای آماده کنیم که در آن ترافیک داده‌ها به لطف هوش مصنوعی، فناوری 6G، اینترنت اشیاء و فراتر از آن افزایش می‌یابد.

علم سرعت اینترنت

برای سال‌ها، دانشمندان تلاش کرده‌اند تا میزان داده‌هایی را که می‌توانند از طریق فیبرهای نوری عبور کنند، افزایش دهند. در حالی که قبلاً موفق به ارسال یک پتابیت داده در ثانیه شده بودند، فقط می‌توانستند این کار را در مسافت‌های کوتاه (کمتر از ۱۰۰۰ کیلومتر) انجام دهند. انتقال از راه دور همیشه چالش برانگیز بوده است. این به این دلیل است که سیگنال هنگام حرکت ضعیف می‌شود و تقویت آن در بسیاری از هسته‌های فیبر بدون ایجاد تداخل یک چالش فنی بزرگ است. محققان این مطالعه با طراحی نوع خاصی از فیبر نوری (فیبر ۱۹ هسته‌ای) با این مشکل مقابله کردند.

به این فکر کنید که یک جاده تک خطی را با یک بزرگراه ۱۹ خطی جایگزین کنید که همگی در فیبری به ضخامت ۰.۱۲۵ میلی‌متر یکپارچه شده‌اند. هر هسته به طور مستقل داده‌ها را حمل می‌کند و با هم اجازه می‌دهند حجم عظیمی از اطلاعات به طور همزمان حرکت کند.

محققان همچنین یک سامانه تقویت هوشمند توسعه دادند. سیگنال‌های نوری با حرکت در امتداد فیبر، قدرت خود را از دست می‌دهند، بنابراین از تقویت کننده‌ها برای تقویت آنها استفاده می‌شود. با این حال، یک نکته وجود دارد؛ هر هسته باید به طور همزمان و در دو نوار مختلف نور (باند C و باند L) تقویت شود.

این تیم سامانه‌ای ساخت که از ترکیبی از تقویت‌کننده‌های ویژه استفاده می‌کرد تا این کار را در تمام ۱۹ هسته بدون مخلوط کردن سیگنال‌ها انجام دهد. آنها ۱۹ حلقه چرخشی را توسعه دادند که هر یک از یک هسته فیبر استفاده می‌کرد و سیگنال‌ها را ۲۱ بار برای عبور از مسافت ۱۸۰۸ کیلومتری از طریق آنها عبور دادند.

در پایان سفر، یک گیرنده ۱۹ کانالی سیگنال‌ها را گرفت و یک پردازنده دیجیتالی مبتنی بر چند ورودی (MIMO) آنها را تمایز بخشید و تداخل را حذف کرد و نرخ داده را محاسبه کرد.

نتیجه حیرت انگیز بود. در مجموع ظرفیت ۱.۰۲ پتابیت در ثانیه در طول ۱۸۰۸ کیلومتر به دست آمد که رکورد جهانی جدیدی را برای ارتباط فیبر نوری با استفاده از فیبرهای با اندازه استاندارد به ثبت رساند.

حتی قابل توجه‌تر، محصول ظرفیت-فاصله که معیاری کلیدی برای عملکرد فیبر است، به ۱.۸۶ اگزابیت در هر ثانیه رسید که بالاترین رکورد ثبت شده است.

یک فناوری فیبر قدرتمند و کاربردی

این اولین باری نیست که یک فیبر نوری ۱۹ هسته‌ای مورد آزمایش قرار می‌گیرد. نویسندگان این مطالعه می‌گویند: انتقال از طریق یک نسل قبلی فیبر هسته جفت شده ۱۹ هسته‌ای به ۱.۷ پتابیت در ثانیه در یک مسافت نسبتاً کوتاه ۶۳.۵ کیلومتر محدود شد.

با این حال، این در واقع اولین بار است که این فناوری انقلابی با حمل داده‌ها به طول بیش از ۱۸۰۰ کیلومتر، محدودیت‌های مسافت را شکسته است.

این موفقیت می‌تواند به طور کامل نحوه ساخت اینترنت در آینده را تغییر دهد.

همینطور که جهان با خودروهای خودران، دستیارهای هوش مصنوعی، فناوری واقعیت مجازی در لحظه و میلیاردها دستگاه متصل به سمت دوران پس از 5G حرکت می‌کند، ما به بزرگراه‌های داده عظیمی نیاز خواهیم داشت تا همه چیز را حفظ کنیم.

نویسندگان این مطالعه افزودند: در جامعه پس از 5G، انتظار می‌رود حجم ترافیک داده به دلیل خدمات ارتباطی جدید به شدت افزایش یابد و تحقق زیرساخت‌های اطلاعاتی و ارتباطی پیشرفته مورد نیاز است.

این پژوهش نشان می‌دهد که ساخت شبکه‌های فیبری با سرعت بالا و مسافت طولانی بدون تغییر اندازه زیرساخت‌های موجود امکان‌پذیر است که استقرار در دنیای واقعی را بسیار آسان‌تر می‌کند. با این حال، زمانی که این فناوری جدید فیبر نوری واقعاً راه‌اندازی می‌شود، باید دید چگونه خواهد بود.

منبع: ایسنا