محققان ژاپنی با اتکا به فیبر نوری خاصی با ضخامتی به اندازه فیبرهای معمولی به اینترنت پر سرعتی دست یافته اند که می توان با کمک آن ۱۰ هزار فیلم را با کیفیت ۴K در یک ثانیه دانلود کرد.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، گروهی از محققان موفق به ثبت رکورد جهانی جدیدی در زمینه انتقال داده از طریق فیبر نوری شده‌اند. آن‌ها توانسته‌اند داده‌ای با سرعت ۱.۰۲ پتابیت بر ثانیه را از طریق یک فیبر نوری ۱۹ هسته‌ای در مسافتی معادل ۱۸۰۸ کیلومتر منتقل کنند. این دستاورد تنها محدود به افزایش سرعت اینترنت نیست، بلکه راه را برای آینده‌ای پرظرفیت در ارتباطات باز می‌کند؛ آینده‌ای که در آن با گسترش هوش مصنوعی، اینترنت ۶G، اینترنت اشیاء و دیگر فناوری‌های نوین، حجم ترافیک داده به طور چشم‌گیری افزایش خواهد یافت.

در گذشته، پژوهشگران تلاش‌های فراوانی برای افزایش حجم داده‌های قابل انتقال از طریق فیبرهای نوری داشته‌اند. با وجود موفقیت‌هایی در رسیدن به سرعت‌های پتابیتی، این دستاوردها تنها در فواصل کوتاه (زیر هزار کیلومتر) ممکن شده بود. انتقال داده با چنین سرعتی در مسافت‌های طولانی همواره چالش‌برانگیز بوده است؛ چرا که سیگنال‌ها در طول مسیر تضعیف می‌شوند و تقویت آن‌ها در چندین هسته فیبر، بدون ایجاد تداخل، یک مانع فنی بزرگ محسوب می‌شود.

برای غلبه بر این چالش، تیم تحقیقاتی موفق به توسعه نوعی فیبر نوری ویژه با ۱۹ هسته مستقل شده است. می‌توان این نوآوری را به تبدیل یک جاده یک‌بانده به بزرگراهی با ۱۹ باند تشبیه کرد، آن هم در حالی که تمام این باندها درون یک فیبر با ضخامت تنها ۰.۱۲۵ میلی‌متر – هم‌اندازه فیبرهای فعلی زیرساخت‌های ارتباطی – جای گرفته‌اند. هر یک از این هسته‌ها به صورت مستقل داده‌ها را منتقل کرده و در مجموع حجم بسیار بزرگی از اطلاعات را به‌طور همزمان جابه‌جا می‌کنند.

برای تقویت سیگنال‌هایی که در طول مسیر ضعیف می‌شوند، محققان یک سیستم تقویت هوشمند نوری طراحی کرده‌اند. نکته پیچیده این است که هر ۱۹ هسته باید به‌طور همزمان در دو باند نوری مختلف – باند C و باند L – تقویت شوند. به همین منظور، آن‌ها سیستمی طراحی کردند که از ترکیب تقویت‌کننده‌های خاص برای هر هسته استفاده کرده و مانع از اختلاط سیگنال‌ها می‌شود.

جهت شبیه‌سازی شرایط واقعی، تیم تحقیقاتی ۱۹ حلقه چرخشی طراحی کرد که هر یک به یکی از هسته‌های فیبر اختصاص داشت و سیگنال‌ها را ۲۱ بار در مسیر رفت‌وبرگشت عبور دادند تا معادل مسافت ۱۸۰۸ کیلومتر حاصل شود.

در انتهای مسیر، یک گیرنده ۱۹ کاناله سیگنال‌ها را دریافت کرده و با کمک یک پردازشگر دیجیتال چندورودی-چندخروجی (MIMO)، تداخل‌ها را حذف و نرخ داده‌ها را محاسبه کرد. نتیجه شگفت‌انگیز بود: انتقال موفق ۱.۰۲ پتابیت داده در مسافت ۱۸۰۸ کیلومتر، که به‌عنوان رکورد جهانی جدیدی در حوزه ارتباطات نوری با فیبر استاندارد به ثبت رسید.