Record di velocità per la fibra ottica: in Cina raggiunti i 3,2 petabit al secondo

La ricerca scientifica nel settore delle telecomunicazioni ha raggiunto un nuovo traguardo in Cina, dove un team di esperti ha stabilito un record mondiale per la trasmissione di dati su fibra ottica. La China State Key Laboratory of Optical Communication Technologies and Networks, parte del gruppo China Information Communication Technologies Group (CICT), ha coordinato una sperimentazione che ha permesso di raggiungere la velocità di 3,2 petabit al secondo (Pbps) utilizzando un singolo cavo. L’operazione, condotta in collaborazione con il Peng Cheng Laboratory e l'azienda Fenghuo Fujikura Fiber Optic Technology, rappresenta un salto tecnologico significativo rispetto alle infrastrutture attualmente in uso a livello commerciale.

La capacità dimostrata durante i test consentirebbe il trasferimento di oltre 20.000 film in risoluzione 4K nello spazio di un solo secondo. Per ottenere questo risultato, gli ingegneri hanno sviluppato un'architettura innovativa basata su una fibra ottica a 24 core, testata su un segmento lungo 10,3 chilometri. Il sistema sfrutta la combinazione di diverse tecniche avanzate: il multiplexing a divisione di spazio e il multiplexing multibanda, che copre gli spettri S, C e L. Questo approccio ha permesso di generare migliaia di canali di trasmissione paralleli, superando i limiti fisici delle fibre monomodali tradizionali.

La necessità di nuove soluzioni per la connettività è dettata dalla crescita esponenziale del traffico dati globale, alimentata dallo sviluppo dell’intelligenza artificiale, dall’addestramento di modelli linguistici di grandi dimensioni e dall’espansione dei data center. Le attuali reti in fibra ottica si stanno avvicinando alla loro massima capacità teorica, rendendo indispensabile il passaggio a tecnologie che possano gestire flussi di informazioni sempre più massicci.

Yan Chao, ingegnere senior per i sistemi ottici presso il laboratorio coinvolto nella ricerca, ha illustrato l'importanza del risultato ottenuto: "Rispetto al limite di capacità (circa 100 Tbps) tipico della tradizionale fibra ottica commerciale a nucleo singolo standard G.652, che opera nelle bande C+L, questo sistema aumenta la capacità totale di una singola fibra di 32 volte". Chao ha aggiunto che il team è riuscito a realizzare una trasmissione in tempo reale utilizzando moduli ottici sviluppati internamente, raggiungendo velocità di 400 Gbps per canale nella banda S e di 1,2 Tbps per canale nelle bande C e L.

Uno degli aspetti tecnici più rilevanti della ricerca riguarda l'ottimizzazione della disposizione dei core all'interno della fibra. Gli scienziati hanno lavorato per ridurre le interferenze tra i diversi canali, semplificando al contempo le procedure di allineamento dei segnali. Questo bilanciamento tra prestazioni elevate e stabilità rende la tecnologia potenzialmente adatta per un'implementazione su scala industriale. L’architettura di nuova generazione è indicata come una componente fondamentale per il collegamento dei futuri grandi centri di calcolo, per le reti dorsali di trasmissione dati e per l'infrastruttura delle comunicazioni 6G.

I dettagli della sperimentazione sono stati riportati dalla testata Science and Technology Daily e i risultati sono stati inviati per la pubblicazione al Journal of Lightwave Technology, una delle principali riviste scientifiche internazionali nel campo dell'ottica. La riuscita dei test conferma la fattibilità dell’uso di fibre multi-core per ampliare la larghezza di banda disponibile, superando le limitazioni delle fibre mononucleo che difficilmente potrebbero ottenere incrementi simili solo attraverso l’espansione dello spettro.