Các nhà nghiên cứu từ Đại học Monash, Swinburne và RMIT đã thử nghiệm thành công tốc độ truyền dẫn dữ liệu nhanh nhất trên thế giới từ một chip quang học kích cỡ nhỏ. Theo nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature Communications, tốc độ con chip này phát ra có thể hỗ trợ tải xuống 1000 bộ phim độ phân giải cao chỉ trong chớp mắt.

Hình minh họa. Nguồn: ĐH Swinburne

Nhận thấy áp lực đặt nặng lên hệ thống cơ sở hạ tầng internet trên toàn thế giới do lượng truy cập tăng cao trong thời gian cách ly xã hội do COVID-19, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Bill Corcoran (ĐH Monash), Giáo sư Ưu tú Arnan Mitchell (ĐH RMIT) và Giáo sư David Moss (ĐH Swinburne) dẫn dắt đã tạo ra được tốc độ dẫn truyền internet lên tới 44.2 terabit/giây (Tbps) chỉ từ một nguồn ánh sáng duy nhất. Ước tính, công nghệ này có khả năng hỗ trợ kết nối internet tốc độ cao cho 1.8 triệu hộ gia đình tại Melbourne và hàng tỉ hộ gia đình khác trên toàn thế giới cùng lúc trong những giai đoạn cao điểm.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng một thiết bị gọi là micro-comb, với lợi thế nhỏ gọn hơn các thiết bị phần cứng sẵn có trong ngành viễn thông, để thay thế cho 80 tia laser trong môi trường thí nghiệm. Chip micro-comb sẽ được cấy vào và thử nghiệm trên các cơ sở hạ tầng sẵn có giống hệt như hệ thống dùng trong Mạng lưới Phủ sóng rộng Quốc gia (NBN) của Australia.

Đặt chip micro-comb kích thước 3x5 mm trên một đồng xu 2 đô-la Úc. Tuy nhỏ bé nhưng con chip có thể tạo ra cầu vồng ánh sáng hồng ngoại tương đương với 80 tia laser. Dải bên phải là các sợi quang học được kết nốt với thiết bị.

Để minh họa chức năng tối ưu hóa hệ thống viễn thông của micro-comb, các nhà nghiên cứu đã lắp đặt hệ thống dây quang học “tối” dài 76.6km nối liền từ khuôn viên đại học RMIT tại thành phố Melbourne đến khuôn viên Clayton của đại học Monash. Trong các sợi này có chứa các micro-comb do đại học Swinburne tài trợ. Các micro-comb sẽ hoạt động như những dải cầu vồng cấu tạo bởi hàng trăm tia laser hồng ngoại độ phân giải cao, và mỗi tia laser có dung lượng ngang với một kênh dẫn truyền thông tin riêng biệt phát ra kết nối internet có tốc độ tối đa nằm trên dải băng tần 4THz.

Đây là lần đầu tiên chip micro-comb được sử dụng trong thử nghiệm thực tế và sinh ra tốc độ truyền phát dữ liệu cao nhất. Tiến sĩ Bill Corcoran nhận định “chúng ta đang dần có được những viễn cảnh đầu tiên về sự phát triển của cơ sở hạ tầng internet trong khoảng 2 đến 3 năm nữa. Số người sử dụng internet để làm việc từ xa, giao lưu và phát sóng nội dung tăng đột ngột (do COVID-190) cho thấy chúng ta cần tính được dung lượng kết nối internet (để đáp ứng được nhu cầu người dùng trong tương lai)”.

Nghiên cứu đã cho thấy các sợi quang học sẵn có nhờ dự án NBN, có thể trở thành trụ cột của mạng lưới viễn thông trong hiện tại và tương lai. Lượng dữ liệu lớn không chỉ đơn thuần phục vụ nhu cầu thông tin, giải trí thông thườg mà còn có thể hỗ trợ cho phương tiện tương lai, chẳng hạn như xe tự lái, và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y tế, giáo dục, tài chính, thương mại điện tử và viễn thông.

Theo Giáo sư Mitchell, tốc độ tải dữ liệu lên tới 44.2 Tbps cho thấy tiềm năng của cơ sở hạ tầng internet sẵn có tại Australia. Bước đầu, công nghệ này sẽ là một mục tiêu hấp dẫn giúp thực hiện truyền phát dữ liệu tốc độ cực cao (ultra-high speed) giữa các trung tâm dữ liệu. Hơn thế nữa, trong tương lai, micro-comb còn có thể được thương mại hóa với chi phí phải chăng, phục vụ đối tượng người dùng là công dân sinh sống trong các thành phố trên toàn thế giới. Các nhà nghiên cứu cũng bày tỏ tham vọng sẽ dùng công nghệ này để nâng hiệu suất của các máy phát dữ liệu, từ hàng trăm gigabyte lên hàng chục terabytes trên giây, mà không cần tốn thêm diện tích, nguyên liệu hay chi phí đáng kể.

Nguồn:http://www.swinburne.edu.au/news/latest-news/2020/05/australian-researchers-record-worlds-fastest-internet-speed-from-a-single-optical-chip.php