Predstav si, že by si si mohol stiahnuť 10 000 filmov v 4K kvalite za jedinú sekundu. Znie to ako sci-fi, no japonským vedcom by sa to podarilo, ak by chceli. Nerobili by to však v obyčajnej obývačke, ale v špičkovo vybavenom výskumnom centre, kde vytvorili nový svetový rekord v prenosovej rýchlosti internetu. Na tému upozornil Interesting Engineering.

Milión gigabajtov na takmer 2 000 km

Tím výskumníkov prekonal doterajšie limity a dosiahol prenosovú kapacitu 1,02 petabitu za sekundu, čo je viac ako milión gigabajtov, a to na vzdialenosť 1 808 kilometrov. Použili pri tom špeciálne navrhnuté optické vlákno, ktoré má rovnakú hrúbku ako bežne používané káble – 0,125 mm. Rozdiel je však vnútri. Namiesto jedného dátového jadra obsahuje toto vlákno až 19 samostatných jadier, ktoré môžu prenášať dáta nezávisle od seba.

Aby sme si to vedeli predstaviť obrazne, ide akoby o premenu jednopruhového diaľničného tunela na 19-prúdovú superdiaľnicu. Každé jadro optického vlákna prenášalo svoj vlastný dátový tok. Výskumníci však museli zároveň vyriešiť obrovskú výzvu: ako zosilňovať tieto signály počas prenosu bez toho, aby sa navzájom rušili.

Freepik

Samotní vedci ostali prekvapení

Signál v optických vláknach prirodzene slabne na dlhé vzdialenosti, preto je potrebné ho zosilniť. Japonský tím vytvoril inteligentný systém zosilňovačov, ktorý dokázal súčasne posilniť všetkých 19 jadier v dvoch rôznych svetelných pásmach – v C-pásme a L-pásme. V rámci simulácie prenosu na vzdialenosť 1 808 km prešli signály cez 19 samostatných slučiek, každá pre jedno jadro, a v každej prešli cyklom 21-krát.

Na konci cesty čakal 19-kanálový prijímač, ktorý zachytil všetky dáta. Následne bol použitý digitálny procesor na báze MIMO (multi-input, multi-output), ktorý odstránil šum a vyhodnotil dátovú rýchlosť. Výsledok prekvapil aj samotných vedcov. Nielenže dosiahli nový svetový rekord v prenose dát cez optické vlákna, ale dosiahli aj historicky najvyššiu hodnotu tzv. capacity-distance product, čo je meradlo výkonu vlákna. Táto hodnota dosiahla 1,86 exabitu za sekundu-kilometer.

Zaujímavosťou je, že 19-jadrové vlákna nie sú novinkou – v minulosti sa nimi podarilo preniesť 1,7 petabitu za sekundu, ale len na vzdialenosť 63,5 kilometra. Nový experiment však ukazuje, že táto technológia už nie je viazaná len na krátke vzdialenosti, čo z nej robí reálnu alternatívu pre budúcu internetovú infraštruktúru.

Midjourney (úprava redakcie)

Veľký prínos

Význam tohto úspechu je obrovský najmä v kontexte technologickej budúcnosti. Umelá inteligencia, 6G, virtuálna realita v reálnom čase či miliardy zariadení pripojených k internetu, to všetko vytvára čoraz väčší dopyt po masívnom a spoľahlivom prenose dát. „V post-5G spoločnosti sa očakáva explozívny nárast objemu dátovej prevádzky v dôsledku nových komunikačných služieb a je potrebné realizovať pokročilú informačnú a komunikačnú infraštruktúru,“ uvádzajú autori štúdie.

Najväčším bonusom je, že celá táto technológia funguje bez potreby meniť veľkosť existujúcej infraštruktúry. To znamená, že zavedenie do praxe by nemuselo vyžadovať dramatické výmeny káblov alebo náročné úpravy. Kedy sa však táto technológia objaví v komerčných sieťach, ostáva zatiaľ nezodpovedanou otázkou.

Čítajte viac z kategórie: Novinky