La tecnologia in fibra ottica standard raggiunge il record di 1,53 petabit al secondo di trasmissioni

L’intero traffico Internet mondiale potrebbe stare in un unico cavo in fibra.

Un team di ricercatori del Network Research Institute dell’Istituto nazionale di tecnologia dell’informazione e della comunicazione (NICT, Giappone) ha raggiunto un nuovo record mondiale di larghezza di banda su una singola fibra ottica di diametro standard.

I ricercatori hanno raggiunto una larghezza di banda di circa 1,53 petabit al secondo codificando le informazioni su 55 diverse frequenze luminose (una tecnica nota come multiplexing). Si tratta di una larghezza di banda sufficiente per trasportare il traffico Internet mondiale (stimato in meno di 1 Petabit al secondo) attraverso un singolo cavo in fibra ottica. Questo è ben lontano dalle connessioni gigabit che noi comuni mortali abbiamo a nostra disposizione (negli scenari migliori): per essere precisi; è un milione di volte superiore.

La tecnologia funziona sfruttando le diverse frequenze della luce disponibili attraverso lo spettro. Poiché ogni "colore" all'interno dello spettro (della luce visibile e invisibile) ha una propria frequenza distinta da tutti gli altri, è possibile fargli trasportare un proprio flusso di informazioni indipendente. I ricercatori sono riusciti a sbloccare un'efficienza spettrale di 332 bit/s/Hz (bit al secondo per Hz). Si tratta di un'efficienza tre volte superiore rispetto al loro miglior tentativo precedente, nel 2019, che raggiunse un'efficienza spettrale di 105 bit/s/Hz.

I ricercatori sono riusciti a trasmettere informazioni sulla banda C attraverso 184 diverse lunghezze d'onda: frequenze separate e non sovrapposte progettate per trasportare simultaneamente informazioni all'interno del cavo in fibra. Prima di essere inviata attraverso il cavo in fibra ottica, la luce è stata modulata per trasmettere 55 flussi di dati separati (modalità). Dopo la modulazione (e come la maggior parte dei cavi in ​​fibra ottica attualmente utilizzati), era necessario un singolo nucleo di vetro per trasmettere tutti i dati. Quando i dati vengono inviati (su 184 lunghezze d'onda e 55 modalità), il ricevitore decodifica le diverse lunghezze d'onda e modalità per raccogliere i relativi dati. Nell'esperimento la distanza tra mittente e destinatario è stata fissata a 25,9 chilometri.

I lettori più attenti potrebbero ricordare che recentemente abbiamo trattato uno sviluppo simile: un prototipo di relè fotonico che ha raggiunto una larghezza di banda di 1,84 petabit al secondo. Si tratta di un risultato più elevato di quello che questa ricerca è riuscita a ottenere, ma il problema con questa soluzione è che utilizza un chip fotonico che è ancora nelle fasi di progettazione sperimentale. Pertanto, è probabile che questa particolare ricerca venga avviata molto prima (richiede solo che l’infrastruttura in fibra ottica venga lentamente aggiornata al suo design). Sembrerebbe anche che abbia già più senso dal punto di vista finanziario, poiché la differenza tra il traffico mondiale e la velocità di trasmissione di 1,54 petabit/s (devo sottolineare che avviene su un singolo cavo in fibra ottica di diametro standard) lascia ancora così tanto larghezza di banda sul tavolo. E considerando il numero di lunghezze d’onda impiegate dai ricercatori negli esperimenti passati (ma non in questo), esiste un modo chiaro per ampliare ulteriormente la larghezza di banda nel futuro.

Per ulteriori informazioni sul trasferimento dati record di 1,53 petabit/s, è possibile consultare il comunicato stampa ufficiale NICT, ricco di dettagli tecnici in fondo alla pagina.

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Francisco Pires è uno scrittore di notizie freelance per Tom's Hardware con un lato debole per l'informatica quantistica.

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