Revoluția fibrei optice în era vitezei: Japonia stabilește un nou etalon global

Tip de citire: 3 minute

Performanța anunțată recent de cercetătorii japonezi pare desprinsă din domeniul science fiction: o viteză de transmisie de peste un petabit pe secundă parcursă pe 1.800 de kilometri. În realitate, realizarea condusă de echipa de la Institutul Național de Tehnologie a Informației și Comunicațiilor (NICT) din Japonia reprezintă un salt uriaș față de capacitatea internetului comercial actual.

Inima inovației constă într-o fibră optică cu 19 nuclee luminoase integrate într-un strat de sticlă cu diametrul standard al fibrelor clasice. Astfel, fără a modifica tuburile, conectorii sau infrastructura de susținere, această soluție poate fi adaptată rețelelor existente. Folosind o tehnică de cuplare controlată urmată de procesare digitală avansată la destinație, cercetătorii au depășit interferențele care afectau până acum cablurile multicore.

Pentru a demonstra fezabilitatea pe distanțe mari, semnalul a parcurs de 21 de ori lungimea fiecărui segment de 86 de kilometri, reconstituit printr-un sistem de recirculare sincronizată în 19 bucle. În mod practic, fibra a transmis 180 de canale de lumină în benzile C și L, fiecare modulată printr-o tehnică sofisticată care stochează mai mulți biți pe semnal atunci când condițiile sunt ideale.

Recordul de 1,02 petabiți pe secundă este cu patru milioane de ori mai mare decât viteza medie de internet fix din Statele Unite, aflată în prezent undeva în jur de 285 megabiți pe secundă. Pentru a înțelege amploarea saltului, un petabit reprezintă un milion de gigabiți, o valoare deocamdată inaccesibilă pentru utilizatorii casnici.

Mai mult decât un simplu record de viteză, performanța este măsurată prin produsul capacitate-distanță. În acest caz s-a atins 1,86 exabiți pe secundă-pe milă, un indicator care pune în balanță atât lățimea de bandă disponibilă, cât și distanța la care poate ajunge semnalul cu pierderi minime.

Până acum, titlurile de recorduri aveau loc în condiții de laborator, pe câțiva zeci sau sute de kilometri, dar fără a oferi o perspectivă imediată de implementare în rețelele globale. Rezultatul obținut de echipa japoneză demonstrează că întreruperile și limitările tradiționale pot fi depășite și în aplicații reale.

Unul dintre avantajele-cheie ale acestui design este compatibilitatea cu aceeași grosime a fibrei utilizate pe scară largă. Astfel, furnizorii de echipamente și operatorii de rețea ar putea adopta treptat noile cabluri, fără a demonta rețeaua existentă și fără a schimba infrastructura subterană sau marină.

Ținând cont de costurile ridicate ale instalării de cabluri submarine și a lucrărilor urbane complexe, adoptarea acestei noi tehnologii ar putea începe pe rutele intercontinentale strategice și în conexiunile de mare capacitate dintre centrele de date. Ulterior, pe măsură ce prețul echipamentelor scade, soluția ar putea fi extinsă și către rețelele metropolitane și către zonele rezidențiale.

Multiplexarea spațială – transmiterea simultană a mai multor canale independente în același fir optic – este testată de peste un deceniu. Cu toate acestea, abia acum a fost demonstrată combinația optimă între viteza masivă și fiabilitatea pe distanțe mari. Această realizare confirmă că zona de cercetare se apropie rapid de maturitate tehnologică.

În viziunea specialiştilor, utilizarea simultană a celor 19 nuclee deschide calea către rețele cu capacitate de zeci până la sute de petabiți pe secundă. Asta înseamnă că sarcini complexe, cum ar fi aplicațiile de inteligență artificială, virtualizare avansată și realități digitale îmbogățite, vor putea rula fără întârzieri semnificative.

Pe termen lung, această inovație poate redefini conectivitatea globală. Dacă implementarea se va face la scară largă, internetul de mâine nu va fi doar mai rapid, ci și mai eficient din punct de vedere energetic și mai stabil. Cererea tot mai mare de date – de la streaming 8K la rețelele 6G – impune astfel de soluții revoluționare.

În concluzie, am asistat la un moment de cotitură în evoluția comunicațiilor optice. Japonia nu doar a stabilit un nou record, ci a schițat un drum clar spre următoarea generație de rețele globale. Viitorul internetului pare mai aproape ca niciodată, iar transformarea pe care o pregătește această tehnologie ar putea afecta fiecare aspect al vieții digitale.