Các nhà nghiên cứu Úc ghi nhận kỷ lục tốc độ Internet nhanh nhất thế giới
Đi chợ công nghệ - Ngày đăng : 15:56, 01/06/2020
Được công bố trên tạp chí uy tín Nature Communications, phát hiện này không chỉ có khả năng đẩy nhanh 25 năm năng lực viễn thông của Úc, mà còn có thể giúp mô hình công nghệ này triển khai trên toàn thế giới.
Trước sự quá tải đối với cơ sở hạ tầng Internet toàn thế giới mà gần đây càng được thấy rõ sau khi các chính sách cách ly thời Covid-19 được ban hành, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Bill Corcoran (Monash), Giáo sư ưu tú Arnan Mitchell (RMIT) và Giáo sư David Moss (Swinburne) đã có thể đạt được tốc độ dữ liệu kỷ lục thế giới là 44,2 Terabits mỗi giây (Tbps) từ một nguồn sáng duy nhất.
Công nghệ này có khả năng hỗ trợ các kết nối Internet tốc độ cao cho 1,8 triệu hộ gia đình của Melbourne trong cùng lúc cũng như hàng tỷ người trên khắp thế giới trong những lúc cao điểm.
Thông thường những thí nghiệm với quy mô lớn như vậy được giới hạn trong phòng thí nghiệm. Nhưng ở trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã đạt được tốc độ đường truyền kỷ lục bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng truyền thông hiện có, giúp họ có thể kiểm tra khả năng chịu tải của đường truyền một cách hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một thiết bị mới thay thế 80 tia laser bằng một con chip micro-comb duy nhất, nhỏ và nhẹ hơn các thiết bị viễn thông hiện có. Nó được tích hợp và thử khả năng chịu tải bằng hệ thống cơ sở hạ tầng hiện có, tương tự như cơ sở hạ tầng được sử dụng bởi Mạng lưới băng thông rộng quốc gia của Úc (NBN).
Đây là lần đầu tiên một chiếc micro-comb được thử nghiệm thực tiễn và truyền được lượng dữ liệu cao nhất từ một chip quang duy nhất.
Tiến sĩ Bill Corcoran, đồng tác giả của nghiên cứu và Giảng viên về Kỹ thuật hệ thống điện và máy tính tại Đại học Monash cho biết: “Chúng ta có thể hình dung ra tương lai cơ sở hạ tầng cho Internet sẽ phải cầm cự thế nào trong hai đến ba năm tới, do số lượng người sử dụng Internet đang ở mức chưa từng có khi làm việc tại nhà, giao tiếp xã hội và truyền phát nội dung số. Điều này thực sự cho thấy rằng chúng ta cần mở rộng công suất của các kết nối Internet. Nhờ vào Mạng lưới băng thông rộng quốc gia NBN, những nghiên cứu của chúng tôi đã chứng minh khả năng của các cáp quang mà chúng ta đã có sẵn trong lòng đất có thể là xương sống của các mạng truyền thông hiện tại và trong tương lai. Chúng tôi đã phát triển một công nghệ có khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu trong tương lai.”
Theo Tiến sĩ Corcoran, những nhu cầu này không chỉ dừng lại ở một đường truyền Netflix tốt - mà là sử dụng mạng lưới truyền thông ở một quy mô rộng lớn hơn. Dữ liệu này có thể được sử dụng cho ôtô tự lái, hệ thống giao thông trong tương lai và có thể hỗ trợ các ngành y tế, giáo dục, tài chính và thương mại điện tử.
Để minh họa khả năng của các tổ hợp quang học từ micro-comb đối với việc tối ưu hóa các hệ thống thông tin liên lạc, các nhà nghiên cứu đã lắp đặt 76,6km sợi quang “tối” kết nối Khuôn viên của Đại học RMIT tại Thành phố Melbourne và Đại học Monash. Các sợi quang được cung cấp bởi Công ty Mạng nghiên cứu học thuật Úc (AARNet).
Trong các sợi quang này, các nhà nghiên cứu đã đặt thiết bị micro-comb - được cung cấp bởi Đại học Swinburne, hoạt động giống như một chiếc cầu vồng được tạo thành từ hàng trăm tia laser hồng ngoại chất lượng cao chỉ từ một con chip. Mỗi “tia laser” đóng vai trò như một kênh liên lạc riêng.
Các nhà nghiên cứu đã có thể gửi lượng dữ liệu tối đa xuống mỗi kênh, mô phỏng mức sử dụng Internet cao nhất, thông qua 4THz băng thông.
Giáo sư ưu tú Mitchell cho biết: “Về lâu dài, chúng tôi hy vọng sẽ tạo ra được các chip quang tử tích hợp có thể đạt được tốc độ dữ liệu này trên cơ sở mạng lưới sợi quang hiện có với chi phí tối thiểu. Thời gian đầu, ứng dụng này sẽ thích hợp đối với hệ thống thông tin liên lạc tốc độ cao giữa các trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên, trong tương lai công nghệ này sẽ có chi phí đủ thấp và nhỏ gọn để có thể triển khai cho mục đích thương mại cho người dân tại các thành phố trên khắp thế giới.”
Giáo sư Moss, Giám đốc Trung tâm Khoa học Quang học tại Đại học Swinburne, cho biết: “Trong 10 năm kể từ khi tôi đồng sáng chế ra chip micro-comb, chúng đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu cực kỳ quan trọng.
Thật thú vị khi thấy ứng dụng của con chip này trong viễn thông cáp quang băng thông tốc độ cao đi tới thành công. Công trình này chính là kỷ lục thế giới về băng thông qua một cáp quang từ một con chip duy nhất và cũng là một bước đột phá to lớn đối với thành phần phải chịu tải lớn nhất của hệ thống mạng. Micro-combs hứa hẹn sẽ đáp ứng nhu cầu khổng lồ về băng thông của thế giới.”
Công trình hợp tác nghiên cứu này được dẫn đầu bởi Tiến sĩ Bill Corcoran (Đại học Monash), Giáo sư ưu tú Arnan Mitchell (Đại học RMIT) và Giáo sư David Moss (Đại học Swinburne); với sự hỗ trợ từ các nhà nghiên cứu Mengxi Tan, Xingyuan Xu và Dr Jiayang Wu (Đại học Swinburne); Tiến sĩ Andrea Boes và Tiến sĩ Nguyễn G Thạch (Đại học RMIT); Giáo sư Sai T Chu (Đại học Thành phố Hồng Kông); Tiến sĩ Brent Little (Viện Quang học và Cơ học chính xác); và Giáo sư Roberto Morandotti (INRS-Energie và Đại học Khoa học và Công nghệ Điện tử Trung Quốc).