Cáp quang thế hệ mới của Trung Quốc có thể truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần

Cáp quang thế hệ mới của Trung Quốc có thể truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần (Ảnh: Interesting Engineering)

Hệ thống cáp quang mới được ví như một tuyến đường cao tốc có 3 làn xe, giúp tận dụng tối đa dung lượng truyền tải mạng. Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này có khả năng tăng lưu lượng truy cập lên tới 5 lần, đồng thời cải thiện gần 50% dung lượng truyền tải trên mỗi lõi dẫn. Về cơ bản, sự đổi mới này giúp tận dụng lượng lớn dữ liệu đi qua cáp quang hiệu quả hơn mà không phải tốn kém để thay thế hay lắp đặt hệ thống đường dây mới.

Hiện nay, hầu hết dữ liệu internet được truyền qua các sợi thủy tinh bằng tia laser. Điểm quan trọng là mỗi sợi cáp không chỉ mang một tia sáng đơn lẻ mà chứa nhiều bước sóng hay màu sắc ánh sáng khác nhau cùng lúc, giống như việc nhiều đài phát thanh cùng chia sẻ chung một dải sóng vô tuyến. Các hệ thống thương mại hiện tại chủ yếu sử dụng hai dải sóng thông dụng để duy trì truyền tải dữ liệu và mở rộng dung lượng khi cần thiết.

Thay vì duy trì cấu trúc cũ, các nhà khoa học Trung Quốc đã đưa thành công dải sáng thứ ba vào hệ thống. Việc bổ sung này giống như mở thêm một làn đường mới cho cáp quang. Sợi cáp không hề được làm to hơn mà chỉ đơn giản là tận dụng được nhiều dải ánh sáng có sẵn hơn.

Trước đây, dải sáng thứ ba ít được sử dụng vì tín hiệu quang học thường bị yếu đi khi truyền trên khoảng cách xa. Các thiết bị khuếch đại tín hiệu của ngành viễn thông vốn chỉ được thiết kế tối ưu cho hai dải sóng cũ, trong khi việc khuếch đại dải sóng mới lại khó khăn và đắt đỏ. Nhóm nghiên cứu khẳng định họ đã giải quyết được các bài toán kỹ thuật phức tạp này để đưa công nghệ vào ứng dụng thực tiễn.

Không dừng lại ở đó, hệ thống mới còn có một giải pháp đột phá khác: tích hợp tới 4 lõi dẫn bên trong một sợi cáp, thay vì chỉ có một lõi như các loại cáp quang truyền thống. Mỗi lõi này hoạt động như một sợi cáp độc lập. Việc kết hợp 4 lõi cùng 3 dải sáng hoạt động song song đã tạo ra một bước nhảy vọt về khả năng truyền tải dữ liệu.

Sức mạnh truyền tải này mang lại lợi ích khổng lồ, đặc biệt là trong việc tháo gỡ các rào cản truyền tải dữ liệu cho hệ thống trí tuệ nhân tạo. Hiện tại, các mô hình AI lớn thường sử dụng hàng nghìn bộ vi xử lý để trao đổi dữ liệu liên tục với tốc độ ánh sáng. Nút thắt lớn nhất thường không nằm ở bản thân bộ vi xử lý mà ở việc di chuyển dữ liệu giữa các cụm máy tính với nhau. Do đó, khi có thể đẩy lượng dữ liệu gấp 5 lần qua cùng một hạ tầng cáp, quá trình đào tạo AI sẽ diễn ra nhanh hơn, hỗ trợ được các mô hình lớn hơn và giảm thiểu tối đa tình trạng nghẽn mạng.

Thực tế, công nghệ này không phải là một phát hiện hoàn toàn mới về mặt lý thuyết, bởi các thành tựu tương tự từng được ghi nhận tại Nhật Bản, châu Âu và Mỹ. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất của công trình này là nó đã được triển khai thương mại thực tế, thay vì chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm.

Theo báo cáo, hệ thống cáp quang mới đã được vận hành thành công trên quãng đường dài 35 km thuộc mạng viễn thông có sẵn. Các chuyên gia phát triển nhận định trong tương lai, hệ thống cáp mới có thể được ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu, thậm chí lắp đặt trong các tuyến cáp quang biển.

Ngoài ra, dự án này cũng đóng vai trò then chốt trong chiến lược dữ liệu của Trung Quốc, giúp chuyển dịch các khối lượng công việc xử lý dữ liệu khổng lồ từ những khu vực đông dân cư ở phía đông sang các tỉnh giàu tài nguyên ở phía tây đất nước.