Nhật Bản phá kỷ lục tốc độ internet thế giới với con số không tưởng

Trong khuôn khổ Hội nghị quốc tế về truyền thông cáp quang 2021, Nhật Bản vừa tự biến mình trở thành tâm điểm chú ý của thế giới khi đưa ra thông báo cho biết một nhóm kỹ sư thuộc Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia (NICT) nước này đã đạt được tốc độ Internet không tưởng, lên tới 319 Terabits trên giây (Tb/s).

Con số này gấp đôi kỷ lục thế giới từng được ghi nhận trước đó là 178 Tb/s, được thiết lập vào năm 2020 bởi một nhóm kỹ sư đến từ Vương quốc Anh và chính Nhật Bản. Và tất nhiên, kỷ lục mới vũng vượt xa mức mà người tiêu dùng bình thường có thể sử dụng (tốc độ nhanh nhất trung bình hiện tại với kết nối internet gia đình đạt 10Gb/s), và thậm chí cũng hơn đứt tốc độ internet tương đối mà NASA hiện đang sử dụng (400 Gb/s).

Để đạt được tốc độ truyền tải dữ liệu ấn tượng này, các nhà khoa học của NICT đã sử dụng sợi quang học - một loại ống nhỏ truyền thông tin bằng ánh sáng - trên một đường cáp dài hơn 3.000 km, tương thích tốt với cơ sở hạ tầng cáp hiện đại. Cáp đồng thông thường không thể mang tốc độ như vậy, và đồng thời cũng sẽ yêu cầu cơ sở hạ tầng phức tạp hơn nhiều để có thể hoạt động tốt.

Nhưng tất nhiên chỉ như vậy là chưa đủ, nhóm nghiên cứu đã phải áp dụng thêm một số tiện ích nâng cao đặc biệt, chỉ có thể được triển khai bởi các kỹ sư có trình độ và kỹ năng làm việc tuyệt vời. Cụ thể, nhóm NICT đã sử dụng thiết kế 4 "lõi" phức hợp, trong đó có sự xuất hiện của các ống thủy tinh đặt trong sợi cáp truyền dữ liệu, thay vì chỉ dùng lõi tiêu chuẩn thường thấy. Tín hiệu truyền dẫn sau đó sẽ được “cắt nhỏ” thành nhiều bước sóng tương tự, được gửi đi cùng lúc - một kỹ thuật gọi là wavelength-division multiplexing (WDM). Cùng với đó, các kỹ sư cũng đã sử dụng kết hợp "băng tần" thứ ba nhằm mở rộng khoảng cách thông qua một số công nghệ khuếch đại quang học.

Hệ thống mới này bắt đầu quá trình truyền dẫn tín hiệu bằng tia laser 552 kênh phát ra các bước sóng khác nhau. Quy trình này tạo ra nhiều chuỗi tín hiệu, mỗi chuỗi tín hiệu trong số đó lần lượt được chuyển vào một trong bốn lõi bên trong sợi quang nhằm tăng tín hiệu cho hành trình dài của nó. Sau đó, những luồng thông tin dưới dạng ánh sáng này sẽ được xử lý và khuếch đại bởi các bộ khuếch đại sợi quang pha tạp chất thulium và erbium, trước khi tiếp tục hoạt động trong một quy trình thông thường được gọi là khuếch đại Raman.

Nhìn chung, đây là một quy trình cực kỳ phức tạp, nhưng kết quả thực tế là tốc độ đạt được là một bước đột phá lớn. Đồng thời, tín hiệu được truyền qua một khoảng cách đáng kinh ngạc là hơn 3.000km, trong khi vẫn đảm bảo duy trì băng thông mà không có bất kỳ sự sụt giảm hiệu suất nào. Đáng chú ý, các kỹ sư cho biết ngay cả cơ sở hạ tầng cáp quang thông thường cũng có thể hỗ trợ mức tốc độ này, nhưng tất nhiên sẽ cần phải trải qua một quy trình sửa đổi, nâng cấp trước đó.

Hãy cùng chờ đợi và hy vọng công nghệ này sẽ sớm được áp dụng trong tương lai gần.