Tốc độ truyền tải của sợi cáp quang mới lên đến 1,02 Petabit mỗi giây, đủ tải toàn bộ kho phim Netflix trong vài giây.
Một cuộc cách mạng trong công nghệ truyền dẫn dữ liệu vừa được công bố, hứa hẹn định hình lại tương lai của internet toàn cầu. Các nhà khoa học Nhật Bản đã thành công trong việc truyền tải dữ liệu với tốc độ không tưởng lên đến 1,02 Petabit mỗi giây (Pbps) qua sợi cáp quang duy nhất, mỏng manh như sợi tóc người, trên một khoảng cách xuyên lục địa lên đến 1.808 km. Thành tựu này không chỉ phá vỡ kỷ lục trước đó tới hơn 14 lần mà còn mở ra cánh cửa cho một kỷ nguyên kết nối siêu tốc.
Cáp quang xuyên lục địa đạt tốc độ không tưởng: 1,02 Pbps
Đứng sau kỳ tích đáng kinh ngạc này là sự hợp tác giữa Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản (NICT) và Tập đoàn Sumitomo Electric Industries. ‘Trái tim’ của công nghệ đột phá này nằm ở một sợi cáp quang đặc biệt với 19 lõi, nhưng vẫn giữ nguyên đường kính lớp vỏ tiêu chuẩn 0,125 mm. Thiết kế thông minh này cho phép nó tích hợp dễ dàng vào hạ tầng cáp quang hiện có mà không đòi hỏi những nâng cấp tốn kém và phức tạp. Hãy tưởng tượng, mỗi lõi trong số 19 lõi này hoạt động như một làn đường riêng biệt, tạo thành một ‘xa lộ thông tin’ đa làn ngay trong không gian của một sợi cáp đơn lõi truyền thống.
Điều làm nên sự khác biệt của công nghệ mới là khả năng hoạt động hiệu quả trên cả hai băng tần C và L, vốn đang được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu. Nhờ vào cách bố trí lõi được tinh chỉnh một cách khoa học, các nhà nghiên cứu đã giảm thiểu được tới 40% lượng tín hiệu hao hụt so với các mô hình cáp quang đa lõi trước đây, vốn thường bị giới hạn bởi khoảng cách truyền ngắn hoặc phải hoạt động trên các dải bước sóng chuyên biệt.
Để mô phỏng điều kiện truyền tải thực tế qua khoảng cách lớn, các nhà khoa học đã sử dụng một hệ thống vòng lặp tuần hoàn phức tạp. Tín hiệu được truyền đi và lặp lại 21 lần qua một đoạn cáp quang dài 86,1 km, tương đương với việc kết nối từ Berlin (Đức) đến Naples (Ý) hoặc từ Sapporo đến Fukuoka (Nhật Bản).
Để duy trì sức mạnh và tính toàn vẹn của tín hiệu trên hành trình dài này, một hệ thống khuếch đại quang học băng tần kép đã được triển khai, đảm bảo 180 bước sóng khác nhau có thể đồng thời mang dữ liệu bằng kỹ thuật điều chế 16QAM, giúp ‘nhồi’ được nhiều thông tin hơn vào mỗi xung tín hiệu.
Tại điểm nhận, một bộ thu phát 19 kênh kết hợp với công nghệ xử lý MIMO (đa đầu vào, đa đầu ra) tiên tiến đã ‘gỡ rối’ thành công các tín hiệu chồng chéo giữa các lõi, đảm bảo dữ liệu được trích xuất với tốc độ và độ chính xác chưa từng có, ngay cả sau khi đã vượt qua quãng đường 1.808 km.
Thành tựu này, được công bố tại hội nghị uy tín OFC 2025 ở San Francisco (Mỹ), không chỉ là một bước tiến khoa học mà còn mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong bối cảnh lưu lượng dữ liệu toàn cầu được dự báo sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2030.
Dù vẫn còn những thách thức trong việc tối ưu hóa và triển khai rộng rãi, công nghệ này mở ra một lộ trình khả thi hướng tới các mạng lưới quy mô Petabit, thậm chí cho phép các tuyến cáp xuyên đại dương di chuyển lượng thông tin tương đương toàn bộ trung tâm dữ liệu chỉ trong một giờ. Đây chính là nền tảng cho tương lai của 6G, điện toán lượng tử và một hạ tầng siêu kết nối toàn cầu.
