پژوهشگران پیشگام ژاپنی به دستاوردی بی‌نظیر در حوزه فناوری فیبر نوری دست یافته‌اند که می‌تواند تعریف ما از سرعت اینترنت را برای همیشه تغییر دهد. این تیم تحقیقاتی موفق شده است رکوردی خیره‌کننده در سرعت انتقال داده به ثبت برساند: ۱.۰۲ پتابیت در ثانیه (معادل بیش از یک میلیون گیگابایت)، که به سادگی امکان دانلود ۱۰ هزار فیلم با کیفیت 4K را تنها در یک ثانیه فراهم می‌آورد. این موفقیت چشمگیر با استفاده از نوعی فیبر نوری خاص حاصل شده است که با وجود ضخامتی مشابه فیبرهای رایج امروزی، ظرفیتی باورنکردنی برای انتقال داده‌ها دارد.
این دستاورد توسط تیمی از محققان موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات (NICT) ژاپن به وقوع پیوسته است. آن‌ها توانستند این حجم عظیم از داده را در مسافتی معادل ۱۸۰۸ کیلومتر منتقل کنند. راز این موفقیت در طراحی نوآورانه فیبر نهفته بود: یک فیبر با ۱۹ هسته به هم پیوسته که به صورت موازی اطلاعات را جابه‌جا می‌کنند. این رویکرد چند هسته‌ای، مسیرهای مستقلی را برای انتقال داده‌ها فراهم می‌کند و به طور چشمگیری ظرفیت کلی را افزایش می‌دهد.
اهمیت این رکوردشکنی فراتر از صرفاً سرعت است. این پیشرفت حیاتی، گامی بلند در آماده‌سازی زیرساخت‌های مخابراتی برای آینده‌ای است که در آن حجم تبادل داده به طرز بی‌سابقه‌ای افزایش خواهد یافت. فناوری‌هایی نظیر هوش مصنوعی پیشرفته، نسل ششم ارتباطات (6G)، اینترنت اشیا (IoT) و واقعیت مجازی (VR)، همگی نیازمند پهنای باند و سرعت بسیار بالا برای عملکرد بهینه خود هستند. این فناوری جدید ژاپنی، پایه و اساس لازم برای پاسخگویی به این نیازهای فزاینده را بنا می‌نهد.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در انتقال داده‌های نوری در مسافت‌های طولانی، حفظ قدرت سیگنال بدون ایجاد تداخل است. برای غلبه بر این مشکل، محققان فیبری با طراحی منحصر به فرد به کار گرفتند: ۱۹ هسته نوری که در یک فیبر با ضخامت بسیار ناچیز ۰.۱۲۵ میلی‌متر جای گرفته‌اند. این بدین معنی است که به جای یک مسیر واحد، ۱۹ مسیر مستقل و همزمان در یک فیبر فشرده تعبیه شده‌اند.
کلید موفقیت این پروژه، توسعه یک سامانه تقویتی هوشمند بود. از آنجایی که سیگنال‌های نوری در حین عبور از فیبر تضعیف می‌شوند، تقویت آن‌ها ضروری است. پژوهشگران توانستند هر ۱۹ هسته را به طور همزمان و بدون هیچگونه تداخلی در دو باند نوری (C و L) تقویت کنند. سپس برای شبیه‌سازی مسافت طولانی ۱۸۰۸ کیلومتر، داده‌ها را ۲۱ مرتبه از طریق حلقه‌های بازیابی ویژه در فیبر به گردش درآوردند.
در مرحله نهایی، یک گیرنده ۱۹ کاناله با کمک یک پردازنده دیجیتال پیشرفته مبتنی بر فناوری MIMO (ورودی‌های چندگانه، خروجی‌های چندگانه)، سیگنال‌ها را با دقت بالا دریافت و بازسازی کرد. نتیجه این تلاش‌ها، ثبت رکورد جهانی با سرعت ۱.۰۲ پتابیت بر ثانیه و همچنین بیشترین “حاصل‌ضرب ظرفیت-مسافت” ثبت‌شده تاکنون با ۱.۸۶ اگزابیت بر ثانیه-کیلومتر بود.
پیش از این، فیبرهای ۱۹ هسته‌ای تنها در فواصل کوتاه مورد آزمایش قرار گرفته بودند، اما این اولین بار است که چنین فیبری موفق شده است مرز مسافت را جابه‌جا کند. در صورت ورود این فناوری به فاز تجاری، پتانسیل آن برای پی‌ریزی زیرساخت‌های اینترنت آینده بی‌نهایت خواهد بود.
این پیشرفت نشان دهنده گامی بزرگ در جهت تحقق اینترنتی با سرعت‌های بی‌سابقه است که می‌تواند در آینده‌ای نزدیک، نحوه زندگی، کار و ارتباط ما را به کلی دگرگون کند. آیا شما هم برای تجربه این سرعت‌های فضایی هیجان‌زده‌اید؟
