Chiny pobiły rekord światłowodu. 20 tysięcy filmów 4K na sekundę

Chińscy naukowcy twierdzą, że osiągnęli rekordową prędkość transmisji danych przez światłowód. W eksperymencie uzyskali aż 3,2 petabita na sekundę, czyli 3,2 miliona gigabitów na sekundę. Przy takiej przepustowości można teoretycznie przesłać ponad 20 tys. filmów 4K w ciągu jednej sekundy. To wynik znacznie wykraczający poza możliwości typowych sieci światłowodowych, choć na razie mówimy o eksperymencie, a nie technologii dostępnej dla zwykłych użytkowników.

Za demonstracją stoją badacze z chińskiego Narodowego Laboratorium Technologii i Sieci Komunikacji Optycznej, działającego w ramach China Information and Communication Technologies Group (CICT). W projekcie uczestniczyły również Pengcheng Laboratory oraz Fiberhome Fujikura Fiber Optic Technology. Zespół wykorzystał 10,3-kilometrowe łącze z wielordzeniowym światłowodem.

3,2 petabita na sekundę. Jak osiągnięto taki wynik?

System opiera się na 24-rdzeniowym światłowodzie, który przesyła dane przez wiele rdzeni w jednym kablu. Naukowcy połączyli trzy pasma długości fali – S, C i L – z multipleksowaniem przestrzennym, aby stworzyć tysiące równoległych kanałów transmisyjnych. Wykorzystali również komercyjne, spójne moduły optyczne i zaawansowane techniki modulacji, aby utrzymać stabilną transmisję w czasie rzeczywistym, jednocześnie redukując zakłócenia między rdzeniami.

Zespół twierdzi, że uzyskany wynik zapewnia 32-krotnie większą całkowitą przepustowość transmisji niż konwencjonalne komercyjne jednordzeniowe systemy światłowodowe G.652, które zazwyczaj osiągają około 100 Tb/s w pasmach długości fali C i L. Naukowcy zademonstrowali również transmisję w czasie rzeczywistym z prędkością 400 Gb/s na długość fali w paśmie S i 1,2 Tb/s na długość fali w pasmach C i L, wykorzystując moduły optyczne opracowane przez zespół. 

Wynik lepszy od poprzedniego rekordu

Według zespołu nowy rezultat jest o około 28 proc. lepszy od wcześniejszej demonstracji, w której osiągnięto 2,5 Pb/s. Chińczycy deklarują również, że ich rozwiązanie zapewnia łączną przepustowość około 32 razy większą niż konwencjonalne komercyjne systemy światłowodowe jednordzeniowe G.652, których wydajność w wykorzystywanych pasmach C i L wynosi około 100 Tb/s.

W eksperymencie pokazano także transmisję z prędkością 400 Gb/s na długość fali w paśmie S oraz 1,2 Tb/s na długość fali w pasmach C i L. To właśnie połączenie wielu rdzeni, długości fal i równoległych kanałów pozwoliło uzyskać tak wysoką łączną przepustowość.

Warto jednak zachować ostrożność przy interpretacji wyniku. Rekordowa prędkość dotyczy konkretnego układu badawczego i nie oznacza, że pojedynczy użytkownik będzie mógł pobierać dane z podobną szybkością. Nie jest to również zapowiedź wprowadzenia domowego internetu o przepustowości liczonej w petabitach.

Czy światłowód przyszłości trafi do komercyjnych sieci?

Tak duża przepustowość może okazać się szczególnie przydatna w miejscach, w których trzeba przesyłać ogromne ilości danych. Chodzi między innymi o centra danych, infrastrukturę obsługującą sztuczną inteligencję oraz połączenia między dużymi ośrodkami obliczeniowymi.

Trening zaawansowanych modeli AI wymaga wymiany ogromnych zbiorów danych między serwerami. Wraz z rozwojem takich systemów rośnie zapotrzebowanie na przepustowość sieci, a tradycyjne rozwiązania światłowodowe mogą wymagać dalszej rozbudowy. Wykorzystanie wielu rdzeni w jednym włóknie daje szansę na zwiększenie pojemności transmisyjnej bez proporcjonalnego zwiększania liczby kabli.

Technologia może też znaleźć zastosowanie w przyszłych sieciach szkieletowych oraz infrastrukturze rozwijanej z myślą o 6G. Na razie nie podano jednak harmonogramu jej komercyjnego wdrożenia. Potrzebne będą dalsze testy, które pokażą, jak rozwiązanie sprawdza się poza warunkami eksperymentalnymi i jakie koszty wiążą się z jego wykorzystaniem.