فناوری استاندارد فیبر نوری به رکورد انتقال ۱٫۵۳ پتابیت‌ برثانیه دست یافت

تیمی از محققان مؤسسه‌ی تحقیقاتی شبکه‌‌ی ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) موفق شدند در یک فیبر نوری با قطر استاندارد به رکورد جهانی پهنای‌باند جدیدی دست یابند.

محققان با رمزنگاری اطلاعات در ۵۵ فرکانس نوری مختلف، به پهنای باندی درحدود ۱٫۵۳ پتابیت برثانیه رسیدند؛ تکنیکی که از آن با نام مالتی‌پلکسینگ نیز یاد می‌شود. این پهنای باند برای انتقال کل ترافیک اینترنت جهان (که طبق تخمین‌ها حدود یک پتابیت برثانیه است)، ازطریق یک کابل فیبرنوری کافی خواهد بود. چنین سرعتی در انتقال داده‌ها حدود یک‌ میلیون‌بار بیشتر از اتصالات گیگابیتی است که درحال‌حاضر از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

فناوری محققان ژاپنی با بهره‌گیری از فرکانس‌های مختلف نور موجود در سرتاسر طیف، کار می‌کند. ازآنجاکه هر رنگ در طیف نوری مرئی و نامرئی، فرکانس خاص خود را دارد، می‌توان آن را برای حمل جریان مستقل اطلاعات به‌کار گرفت. محققان موفق شدند به بازده طیفی ۳۳۲ بیت برثانیه در هر هرتز برسند که سه برابر بازدهی بهترین تلاش‌های قبلی آن‌ها در سال ۲۰۱۹ است؛ جایی‌که موفق شدند به بازده طیفی ۱۰۵ بیت برثانیه در هر هرتز دست یابند.

به‌نوشته‌ی TomsHardware، محققان اطلاعات را روی باند C در طول ۱۸۴ طول موج مختلف انتقال دادند؛ فرکانس‌های جداگانه و غیر هم‌پوشان، که برای حمل هم‌زمان اطلاعات درون کابل فیبر نوری ساخته شده‌اند. قبل از ارسال اطلاعات ازطریق کابل فیبر نوری، نور برای انتقال ۵۵ جریان داده‌ی جداگانه، مدولاسیون (Modulation) شد. درمرحله‌ی بعد، برای انتقال همه‌ی داده‌ها به یک هسته‌ی شیشه‌ای نیاز است. گیرنده، با ارسال اطلاعات، طول موج‌ها و حالت‌های مختلف را رمزگشایی می‌کند تا داده‌ها جمع‌آوری شوند. در این آزمایش، فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده، ۲۵٫۹ کیلومتر بود.

شایان‌ذکر است مدولاسیون در الکترونیک و ارتباطات مخابراتی، به فرایند تغییر یک یا چند ویژگی موجی شکل به نام سیگنال حامل با یک سیگنال مدولاسیون گفته می‌شود و معمولاً شامل اطلاعاتی است که باید انتقال یابد. مدولاتور نیز دستگاهی است که مدولاسیون را انجام می‌دهد.

اخیراً گروه دیگری از محققان موفق شده‌اند با نمونه‌ی اولیه‌ی یک رله‌ی فوتونیک، به پهنای‌باند ۱٫۸۴ پتابیت برثانیه دست یابند. این رقم بالاتر از آن چیزی است که تحقیق ژاپنی‌ها به آن دست یافته است، اما مشکل این است که برای استفاده از آن به یک تراشه‌ی فوتونی نیاز داریم؛ تراشه‌ای که هنوز در مراحل اولیه‌ی طراحی و آزمایش است. بدین‌ترتیب، تحقیق خاص ژاپنی‌ها احتمالاً زودتر اجرایی خواهد شد و زیرساخت‌های فیبر نوری برای استفاده از آن باید به آرامی ارتقا یابند. علاوه‌براین به‌نظر می‌رسد سرعت انتقال ۱٫۵۳ پتابیت برثانیه، همچنان بیش‌از ۵۰ درصد بیشتر از کل ترافیک اینترنت جهان است و چنین پهنای باند چشم‌گیری با توجه به تعداد طول موج‌هایی که محققان در آزمایش‌های گذشته به‌کار گرفته‌اند، راهکاری واضح برای مقیاس‌بندی بیشتر پهنای‌باند در آینده خواهد بود.