'Siêu cáp quang' mỏng như sợi tóc xô đổ mọi kỷ lục về tốc độ Internet

Một bước đột phá chấn động trong công nghệ cáp quang vừa được công bố, phá vỡ mọi giới hạn trước đây và đạt được điều tưởng chừng như không thể: truyền tải dữ liệu với tốc độ kinh hoàng 1,02 petabit mỗi giây – đủ sức tải toàn bộ kho phim trên Netflix đến 30 lần – trên một quãng đường xuyên lục địa 1.808 km chỉ bằng một sợi cáp quang duy nhất, mỏng manh không hơn một sợi tóc. Thành tựu này vượt xa kỷ lục trước đó tới hơn 14 lần, hứa hẹn một tương lai siêu kết nối.

Đứng sau kỳ tích này là sự hợp tác của Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản (NICT) và tập đoàn Sumitomo Electric Industries. "Trái tim" của công nghệ chính là sợi cáp quang 19 lõi đặc biệt, với đường kính lớp phủ tiêu chuẩn 0,125 mm, cho phép tích hợp dễ dàng vào hạ tầng cáp quang hiện có mà không đòi hỏi những nâng cấp tốn kém. Mỗi lõi trong số 19 lõi này hoạt động như một kênh dữ liệu riêng biệt, tạo nên một "siêu xa lộ 19 làn" bên trong một không gian vốn chỉ dành cho cáp đơn lõi truyền thống.

Công nghệ cáp quang mới đạt tốc độ siêu "khủng" 1,02 petabit/giây.

Khác với các thiết kế đa lõi trước đây thường bị giới hạn về khoảng cách hoặc phải dùng các dải bước sóng đặc thù, sợi cáp quang thế hệ mới này hoạt động hiệu quả trên cả băng tần C và L – những tiêu chuẩn thương mại được sử dụng rộng rãi toàn cầu. Điều này có được nhờ vào cách sắp xếp lõi được tinh chỉnh một cách thông minh, giúp giảm thiểu suy hao tín hiệu đến 40% so với các mẫu trước đó.

Để đảm bảo tín hiệu không bị suy giảm trên quãng đường dài, các nhà khoa học đã triển khai hệ thống khuếch đại quang băng tần kép, sử dụng các thiết bị riêng biệt để tăng cường tín hiệu cho cả băng tần C và L. Nhờ đó, 180 bước sóng khác nhau có thể đồng thời mang dữ liệu bằng kỹ thuật điều chế 16QAM, một phương pháp cho phép "nhồi nhét" nhiều thông tin hơn vào mỗi xung tín hiệu. Tại đầu nhận, một bộ dò 19 kênh kết hợp với công nghệ xử lý MIMO (đa đầu vào - đa đầu ra) tiên tiến đã thực hiện nhiệm vụ phức tạp là "gỡ rối" nhiễu tín hiệu giữa các lõi, tương tự như việc phân tách 19 cuộc trò chuyện đang diễn ra cùng lúc trong một căn phòng ồn ào.

Thành tựu này, được công bố tại hội nghị OFC 2025 ở San Francisco (Mỹ) và được đánh giá là bài báo xuất sắc nhất, đến vào thời điểm lưu lượng dữ liệu toàn cầu được dự báo sẽ tăng gấp ba vào năm 2030. Dù vẫn còn đó những thách thức về tối ưu hóa hiệu suất bộ khuếch đại và mở rộng quy mô xử lý MIMO, công nghệ này mở ra một con đường khả thi cho các mạng lưới quy mô petabit, thậm chí là các tuyến cáp xuyên đại dương có khả năng di chuyển toàn bộ dữ liệu của một trung tâm dữ liệu chỉ trong một giờ. Các nhà nghiên cứu đang hướng tới việc hoàn thiện kỹ thuật sản xuất để triển khai hàng loạt, đưa cáp quang trở thành hệ thần kinh trung ương cho kỷ nguyên 6G và điện toán lượng tử.

Bạch Ngân - TechSpot