محققان ژاپنی به رکورد انتقال داده با سرعت ۱۲۷۵۰۰ گیگابایت‌برثانیه دست یافتند

اگرچه درحال‌حاضر فناوری‌های بی‌سیم پرسرعت مثل وای‌فای 6E و 5G، سرفصل‌های مهم بیشتر خبرها هستند، اما کابل‌های آنالوگ و نوری همچنان به‌عنوان ستون اصلی اینترنت شناخته می‌شوند و دلیل بسیار خوبی هم برای این مورد وجود دارد. محققان ژاپنی به‌تازگی رکورد جدیدی در انتقال داده‌ها بر بستر فیبر نوری ثبت کرده‌اند که با زیرساخت‌های کابلی موجود نیز سازگار است. این یعنی پیاده‌سازی تکنیک مورد اشاره در دنیای وقعی کاملاً امکان‌پذیر است و فقط به مقیاس آزمایشگاهی محدود نمی‌شود.

به گزارش Gizmodo، محققان مؤسسه‌ی ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) موفق شده‌اند داده‌ها را از یک کابل فیبر نوری چندهسته‌ای سفارشی، با سرعت درخورتوجه ۱٫۰۲ پتابیت‌برثانیه در فاصله‌ی ۵۱٫۷ کیلومتری ارسال کنند. این آمار معادل ارسال ۱۲۷۵۰۰ گیگابایت داده در هر ثانیه است که به گفته‌ی محققان ظرفیت موردنیاز برای بیش از ۱۰ میلیون کانال پخش 8K در هر ثانیه را فراهم می‌کند. همان‌طور که نیواطلس اشاره می‌کند، این تکنیک همچنین ۱۰۰ هزار برابر سریع‌تر از نسل بعدی اتصالات پرسرعت گیگابیتی است؛ ارتباطاتی که اینترنت را دردسترس کاربران خانگی قرار می‌دهند.

NICT در دسامبر ۲۰۲۰ درواقع اولین انتقال موفقیت‌آمیز یک پتابیت‌برثانیه را ازطریق کابل‌های فیبر نوری با قطر استاندارد انجام داد؛ درحالی‌که که بهبود سرعت به ۱٫۰۲ پتابیت‌برثانیه فقط یک‌سال و نیم طول کشیده است. نکته‌ی مهمی که دستیابی به این موفقیت را هیجان‌انگیزتر می‌کند، فناوری‌‌ای است که محققان از آن استفاده کرده‌اند.

محققان NICT در سال ۲۰۲۰ داده‌ها را به کابل فیبر نوری با یک هسته ارسال کردند، اما از تکنیک چندحالته بهره گرفتند که در آن چندین سیگنال در طول انتقال باهم ترکیب می‌شوند. درمجموع ۱۵ حالت باهم روی فیبر فرستاده شد و درحالی‌که دستاوردها ازنظر سرعت چشم‌گیر بود، تکنیک چندحالته به‌ سخت‌افزار خاصی برای استخراج داده‌های قابل‌استفاده نیاز داشت که این‌ امر نیز مستلزم توسعه و استقرار مدارهای مجمع جدید در سرتاسر شبکه است. بدین‌ترتیب استفاده از روش قبلی به‌دلیل نیاز به ارتقای شبکه، هزینه‌های زیادی در بر خواهد داشت که فروش آن‌ را به ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی، دشوار می‌کند.

محققان این‌ بار رویکرد سیگنال مختلط و چندحالته را کنار گذاشته و درعوض، انتقال داده را فقط به چهار حالت کاهش دادند که هرکدام ازطریق یکی از چهار هسته‌ی داخل کابل فیبر نوری سفارشی با قطر استاندارد منتقل می‌شود. تصور کنید یک نی پلاستیکی با چهار نی نازک‌تر پر شده و داخل هرکدام، طعمی متفاوت از نوشابه وجود دارد؛ این دقیقاً روشی است که محققان برای ساده‌سازی انتقال داده بر بستر فیبر نوری مورد استفاده قرار داده‌اند. البته کابل چندهسته‌ای، تنها نوآوری این روش نیست زیرا برای دستیابی به این سرعت، به برخی از سیستم‌های تقویت نوری بسیار فنی و رویکردهای مدلاسیون نیز احتیاج داریم.

مهم‌ترین بخش دستیابی به رکورد جدید انتقال داده این است که با سخت‌افزار و تکنیک‌های فرستنده‌ و گیرنده‌ی معمولی که درحال‌حاضر درسرتاسر جهان وجود دارد، سازگار است. کابل‌های فیبر نوری جدید باید نصب شوند، اما ازآنجاکه محققان، اندازه‌ی کابل چندهسته‌ای خود را به‌ ابعاد استاندارد محدود کرده‌اند، کاملاً با زیرساخت‌های موجود سازگاری دارد و هزینه‌ی ارتقای شبکه را به‌میزان درخورتوجهی کاهش خواهد داد. با فراگیرتر شدن 5G و با نزدیک‌ شدن به 6G، تقاضای کشورها برای داده‌ها همچنان روند افزایشی دارد، اما چنین نوآوری‌هایی بر بستر فیبر نوری این نوید را می‌دهد که ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت نیز می‌توانند سرویس‌هایی بسیار باکیفیت‌تر و پرسرعت‌تر به مشتریان خود ارائه دهند.