Người 'tìm đường' cho sóng

Đi trong “sương mù”

Nghe tên anh trong giới học thuật và các giải thưởng danh giá quốc tế đã lâu, nay, tôi mới có dịp mạnh dạn liên hệ, thông qua một người đồng nghiệp của anh ở Việt Nam. Trước đó, tôi được rào trước rằng, PGS Hiển rất bận bởi anh “bị mê dụ” trong công việc nghiên cứu, và lại là một người khiêm tốn.

Chân dung PGS.TS Ngô Quốc Hiển

Thư gửi đến PGS Hiển vào lúc 4h sáng ở Anh, hơn 10 tiếng sau, tôi đã nhận được phản hồi từ anh với sự thân thiện, gần gũi nhưng cũng rất kỷ luật. Và có lẽ, cụm từ “khát vọng hùng cường” được tôi bôi đậm trong thư đã gợi lên nhiều cảm xúc trong anh - một người con xa xứ luôn hướng về đất nước để rồi muốn bộc bạch, chia sẻ điều gì đó. Và, anh đã nói về trách nhiệm của mình - một nhà khoa học trẻ với mong muốn khai mở và phát triển mạng di động 5G, 6G.

Anh Hiển chọn nghiên cứu về Massive MIMO (công nghệ lõi cho mạng 5G) khi được “bắt sóng” từ buổi thuyết giảng của GS Thomas L. Marzetta (hiện công tác tại Đại học New York, Mỹ) - người được coi là “cha đẻ” của công nghệ này. Thời điểm ấy (năm 2010), anh đang làm nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Linkoping, Thụy Điển. Lúc bấy giờ, với mạng không dây trên thực tế, trạm phát sóng chỉ trang bị vài ăng-ten. Trong khi, kỹ thuật Massive MIMO mà anh Hiển nghiên cứu lại dùng hàng trăm cho đến hàng ngàn ăng - ten để phục vụ cùng lúc nhiều thiết bị di động.

“Giới khoa học đã phán đoán, nó không có tính khả thi vì quá khó để xây dựng những trạm phát sóng lớn, cộng thêm sự tiêu tốn năng lượng”, anh Hiển nhớ lại.

Sự nghi ngờ từ giới nghiên cứu phần nào đã khiến anh mất đà, đặt vào tình thế đối mặt với “canh bạc”. Nếu nghiên cứu không thành công, kỹ thuật này sẽ “ngốn” đi của anh cả thanh xuân. Anh bảo: “Những nghiên cứu không kế thừa rất khó được giới khoa học chấp nhận trong giai đoạn đầu. Vả lại, nghiên cứu này đưa ra kỹ thuật/hệ thống hoàn toàn mới, mang tính tiên phong nên chưa có đủ cơ sở để chứng minh tính khả thi của nó. Muốn kiên định với việc nghiên cứu về kỹ thuật này, tôi phải chứng minh tính khả thi và lợi ích vượt trội của nó khi sử dụng rộng rãi”.

Kiên trì trên hành trình ấy, anh Hiển nói vui, vừa đi, vừa phải dò đường và tìm đường trong sự mơ hồ. Lúc đó, trên thư viện tài liệu khoa học trực tuyến, chỉ có duy nhất công bố của GS Thomas L. Marzetta phác thảo sơ lược ý tưởng về công nghệ này.

Vượt “cơn gió ngược”

Nghiên cứu đầu tiên PGS Hiển về Massive MIMO tập trung vào hiệu suất năng lượng và tốc độ truyền dữ liệu của hệ thống. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một hệ thống hoàn chỉnh và chứng minh về mặt lý thuyết, rằng Massive MIMO có khả năng tăng hiệu suất năng lượng và tốc độ truyền lên đến hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với các hệ thống viễn thông hiện tại.

Anh Hiển chia sẻ rằng, có lẽ, trải nghiệm nhiều nhất của anh trên hành trình đi “tìm đường” cho sóng 5G, 6G gắn với trạng thái “reject” (bị từ chối xuất bản). Điều đó như một cơn gió ngược phả vào sự say mê, nhiệt huyết, đầy khát vọng của chàng nghiên cứu sinh lúc bấy giờ. Anh đã lấy sự kiên trì, can đảm, niềm tin nội tại làm điểm tựa để tiếp tục dò đường.

PGS.TS Ngô Quốc Hiển làm việc trong phòng thí nghiệm Anechoic Chamber, Trung tâm đổi mới không dây, Đại học Queen’s Belfast

Sau gần 3 năm, nghiên cứu này đã được xuất bản trên tạp chí hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông. Đến nay, công trình này đã nhận được hơn 3.600 trích dẫn và được trao Giải thưởng Stephen O. Rice của Hiệp hội Truyền thông IEEE vào năm 2015. Đây là một giải thưởng danh giá trong ngành truyền thông thông tin, được trao cho bài báo khoa học xuất sắc nhất trong số các công trình được xuất bản trên tạp chí IEEE Transactions on Communications trong vòng ba năm trước đó.

“Đặc thù của nghiên cứu khoa học đã thử thách tôi làm những vấn đề rất khó, chưa có trong hiện tại, và không chắc sẽ được sử dụng trong tương lai. Vì vậy, tôi đã thất bại rất nhiều. Nhưng tôi có một tinh thần vững, không “đứng núi này trong núi nọ”. Nếu có suy nghĩ ấy, mỗi lần thất bại lại thay đổi hướng nghiên cứu thì khó có thể thành công ở một hướng nào cụ thể”, anh Hiển chia sẻ.

Chớp cơ hội “cất cánh”

Sau nghiên cứu đầu tiên, hệ thống Massive MIMO đã được chứng minh hiệu suất năng lượng hơn rất nhiều hệ thống bấy giờ với những kỹ thuật đơn giản. Kết quả ấy đã góp phần chứng minh tính khả thi của hệ thống, thu hút nhiều nhà khoa học trên thế giới cùng nhau nghiên cứu phát triển.

Hiện tại, hệ thống đang được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, đặc biệt trong các mạng di động 5G nhằm cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu cao, giảm độ trễ, và cải thiện trải nghiệm người dùng.

Trên hành trình tìm đường cho sóng, PGS Hiển đã tạo động lực và truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu trẻ ở Việt Nam. TS Trịnh Văn Chiến, Đại học Bách khoa Hà Nội chia sẻ: “Thông qua hợp tác giữa phòng nghiên cứu với Đại học Queen’s Bealfast với đại diện là PGS Hiển, nhiều công nghệ tiên tiến về mạng 6G được thúc đẩy trong nghiên cứu tại Việt Nam với định hướng ứng dụng thực tế năm 2030”.

Song song với đó, PGS Hiển đang phát triển một hệ thống mới cho mạng di động tương lai - hệ thống Massive MIMO không tế bào. Hệ thống này được kỳ vọng sẽ giải quyết vấn đề kết nối đường truyền, đảm bảo người dùng có thể truy cập internet với chất lượng cao ở mọi lúc, mọi nơi. Nó sẽ đáp ứng được những yêu cầu cấp thiết của hệ thống di động tương lai, góp phần thúc đẩy các ứng dụng như chăm sóc sức khỏe, chẩn đoán và phẫu thuật từ xa, xe tự động, và nông nghiệp thông minh.

CHÂU LINH