Il record mondiale di velocità di Internet è stato completamente infranto poiché gli ingegneri giapponesi hanno dimostrato una velocità di trasferimento dati di 319 terabit al secondo (Tb/s) su cavo in fibra ottica. Il record è stato stabilito su una lunghezza di fibra di oltre 3000 km, compatibile con l'infrastruttura di cavi esistente.
È difficile sopravvalutare quanto sia incredibilmente veloce questa velocità di trasferimento. È quasi il doppio del precedente record di 178 Tb/s stabilito meno di un anno fa, e sette volte più veloce del precedente record di 44,2 Tb/s di un chip fotonico sperimentale. La NASA se la cava con "solo" 400 Gbps, e questo distrugge assolutamente le velocità attualmente disponibili per i consumatori: le connessioni Internet domestiche più veloci superano i 10 Gbps in alcune parti del Giappone, della Nuova Zelanda e degli Stati Uniti.
La svolta è stata raggiunta utilizzando l'infrastruttura in fibra ottica esistente con l'aggiunta di tecnologia all'avanguardia. In primo luogo, utilizzano quattro "nuclei" (i tubi di vetro all'interno delle fibre che trasportano i dati) anziché il singolo nucleo standard. I segnali sono divisi in diverse lunghezze d'onda trasmesse simultaneamente utilizzando un metodo chiamato multiplexing con divisione di lunghezza d'onda (WDM). Viene aggiunta una terza "banda" usata raramente per trasmettere più dati e la distanza viene aumentata utilizzando varie tecnologie di amplificazione ottica.
Il sistema inizia con un pettine laser che genera 552 canali a diverse lunghezze d'onda. Questa luce viene quindi fatta passare attraverso la modulazione a doppia polarizzazione, ritardando alcune lunghezze d'onda per creare diverse sequenze di segnali. Ciascuna di queste sequenze di segnale viene quindi immessa in uno dei quattro canali in fibra ottica.
I dati viaggiano per circa 70 km lungo la fibra prima di incontrare amplificatori ottici per mantenere il segnale forte su lunghe distanze. Qui passa attraverso due nuovi tipi di amplificatori in fibra, uno drogato con erbio e l'altro con tulio, prima di subire un processo generale chiamato Potenziamento Raman. Le sequenze di segnale vengono quindi instradate in un nuovo segmento di fibra ottica e la ripetizione di questo processo ha consentito al team di trasmettere i dati su una distanza di 3001 km.
È importante notare che una fibra ottica a quattro conduttori ha esattamente lo stesso diametro di una fibra unipolare standard, tenendo conto della guaina protettiva. Ciò significa che questa tecnologia dovrebbe essere relativamente facile da implementare nell'infrastruttura in fibra ottica esistente.
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