Mới đây, Viện Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản (NICT) đã công bố một bước đột phá mang tính lịch sử trong lĩnh vực viễn thông, khi đạt được tốc độ truyền dữ liệu lên tới 1,02 petabit mỗi giây – Tương đương hơn một triệu gigabit/giây. Đây không chỉ là kỷ lục thế giới mới, mà còn là một cột mốc quan trọng đặt nền móng cho sự phát triển của các công nghệ tương lai như trí tuệ nhân tạo (AI), mạng 6G, thực tế ảo (VR), và Internet vạn vật (IoT) quy mô toàn cầu.
Thành tựu này có được nhờ việc phát triển loại cáp quang đa lõi tiên tiến, thay thế cho loại sợi quang đơn lõi truyền thống. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công sợi cáp chứa 19 lõi quang, cho phép truyền tải dữ liệu song song qua nhiều kênh độc lập. Điểm ấn tượng là mặc dù có số lõi gấp nhiều lần, đường kính sợi cáp vẫn chỉ 0,125 mm – Tương đương với cáp quang thương mại hiện hành. Điều này đồng nghĩa với việc có thể triển khai công nghệ mới mà không cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng, tiết kiệm đáng kể chi phí nâng cấp.
Một trong những khía cạnh nổi bật của thử nghiệm là khả năng duy trì tốc độ truyền dữ liệu cực cao trên quãng đường lên tới 1808km – Điều mà trước đây rất khó đạt được. Để hiện thực hóa điều này, nhóm nghiên cứu đã xây dựng hệ thống khuếch đại quang hoạt động đồng thời trên hai dải tần phổ biến là C-band và L-band, giúp tăng cường tín hiệu trong suốt quá trình truyền.
Ngoài ra, 19 vòng lặp tín hiệu đã được thiết lập, mỗi vòng sử dụng một lõi trong sợi cáp, lặp lại tín hiệu 21 lần để mô phỏng khoảng cách truyền dài thực tế. Dữ liệu sau đó được thu nhận bởi bộ thu đa lõi, xử lý bằng hệ thống MIMO (Multiple Input Multiple Output) giúp loại bỏ nhiễu xuyên kênh, bảo toàn độ chính xác và chất lượng tín hiệu.
Tốc độ này tương đương với việc bạn có thể tải xuống hơn 10.000 bộ phim 4K chỉ trong một giây – Một con số gần như không tưởng với người dùng Internet hiện nay. Đây cũng là lần đầu tiên thế giới ghi nhận một hệ thống truyền dữ liệu vượt ngưỡng 1 petabit/giây trên quãng đường dài như vậy.
Trước đó, vào năm 2022, cũng chính NICT đã từng đạt tốc độ tương tự nhưng chỉ trên khoảng cách 52 km và sử dụng sợi cáp 4 lõi. Sang năm 2023, tốc độ thậm chí đạt 22,9 petabit/giây, tuy nhiên lại bị hạn chế bởi khoảng cách truyền rất ngắn.
Với đột phá lần này, tính khả thi khi triển khai trong thực tế là yếu tố đáng chú ý nhất. Bởi vì công nghệ cáp quang đa lõi vẫn giữ nguyên kích thước tiêu chuẩn, các nhà cung cấp hạ tầng mạng hoàn toàn có thể nâng cấp tốc độ truyền tải mà không cần đại tu toàn bộ hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh thế giới đang bước vào thời đại dữ liệu lớn, nơi mọi thứ từ AI thời gian thực, dịch vụ đám mây tốc độ cao, thực tế ảo siêu chân thật đến mạng lưới cảm biến IoT toàn cầu đều yêu cầu băng thông khổng lồ và độ trễ cực thấp.
Thành tựu này không chỉ mở ra một chương mới cho ngành viễn thông mà còn là minh chứng cho năng lực đổi mới công nghệ của Nhật Bản trong cuộc đua toàn cầu về cơ sở hạ tầng số. Khi thế giới tiến gần hơn đến mạng 6G, những bước tiến như vậy sẽ đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo khả năng kết nối tức thời, ổn định và mạnh mẽ cho hàng tỷ thiết bị cùng lúc.
Công nghệ truyền dẫn dữ liệu siêu tốc hiện đang chuyển từ phòng thí nghiệm sang giai đoạn sẵn sàng ứng dụng thương mại, và có thể sẽ là nền tảng cho thế hệ Internet tiếp theo – Nơi mọi giới hạn về băng thông và độ trễ chỉ còn là quá khứ.
