Tốc độ truyền dữ liệu được xem là một chỉ số kỹ thuật quan trọng, phản ánh hiệu quả hoạt động của một hệ thống truyền dẫn.

Về bản chất, đây là biểu hiện định lượng cho số bit nhị phân được xử lý trong một giây, được đo bằng đơn vị bit trên giây (bps).

Trong lĩnh vực truyền dữ liệu nhị phân, tốc độ truyền được biểu thị theo công thức S = 1/T (bps), trong đó T là thời gian cần thiết để truyền một bit dữ liệu. Ví dụ, nếu thời gian cần để truyền một tín hiệu 0 hoặc 1 qua kênh truyền là 0,001 mili giây, thì tốc độ truyền dữ liệu tương ứng sẽ là 1.000.000 bps.

Trong thực tế, tốc độ truyền dữ liệu thường được đo bằng các đơn vị như kilobit/giây (kbps), megabit/giây (Mbps) và gigabit/giây (Gbps). Trong bối cảnh Internet đã làm thay đổi hoàn toàn cách con người sống và làm việc, các tiến bộ công nghệ vẫn đang diễn ra với tốc độ chóng mặt.

Một nghiên cứu gần đây đã thiết lập cột mốc mới về tốc độ truyền dữ liệu, đạt đến con số 178 terabit mỗi giây (Tbps) – một thành tích vượt xa kỷ lục trước đó được thiết lập tại Nhật Bản, tăng thêm 1/5 và gấp gần 2 lần tốc độ truyền dữ liệu tối ưu của các thiết bị phần cứng mạng hiện đại nhất hiện nay.

Để dễ hình dung, với tốc độ này, bạn có thể tải khoảng 1.500 bộ phim 4K (trung bình 15GB/phim) chỉ trong vòng một giây. Nhóm nghiên cứu tin rằng, thành tựu này không chỉ dừng lại ở cấp độ phòng thí nghiệm mà hoàn toàn có thể được tích hợp vào hạ tầng cáp quang hiện tại. Không giống như công nghệ cáp quang thông thường vốn sử dụng bộ khuếch đại để ngăn tín hiệu ánh sáng suy giảm, hệ thống mới có thể áp dụng bằng cách thay thế một phần tuyến cáp hiện tại, chứ không cần xây dựng lại toàn bộ.

Tiến sĩ Lidia Galdino, kỹ sư điện và điện tử tại Trường Đại học College Luân Đôn, cho biết: “Trong khi các trung tâm dữ liệu đám mây hiện đại chỉ truyền được tối đa 35 Tbps, thì công nghệ mà chúng tôi đang phát triển có thể tận dụng tốt hơn băng thông của sợi quang hiện có, qua đó thiết lập kỷ lục thế giới 178 Tbps”.

Để đạt được bước tiến này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phổ bước sóng rộng hơn nhiều so với hệ thống truyền dữ liệu thông thường. Hệ thống tùy biến của họ hoạt động với băng thông 16,8 terahertz (THz) chỉ trong một lõi sợi, cao gấp gần 4 lần so với mức 4,5 THz của các hệ thống hiện hành.

Việc mở rộng băng thông như vậy đòi hỏi phải tăng cường công suất tín hiệu, từ đó cần kết hợp nhiều công nghệ khuếch đại khác nhau.

Hệ thống lai này sử dụng kỹ thuật constellation shaping – một phương pháp điều chỉnh chính xác các đặc tính của từng bước sóng để tối ưu hóa việc truyền tín hiệu và hạn chế nhiễu loạn. Nhờ sự kết hợp này, lượng thông tin có thể được “nén” nhiều hơn trong cùng một không gian, giúp tốc độ truyền tăng lên mà vẫn đảm bảo độ ổn định và độ chính xác của dữ liệu.

Kỷ lục 178 Tbps không chỉ đánh dấu một cột mốc đột phá trong ngành viễn thông mà còn thách thức giới hạn lý thuyết của các mạng truyền dữ liệu hiện đại. Nỗ lực đưa lượng thông tin khổng lồ đi qua cơ sở hạ tầng sẵn có phản ánh khát vọng khoa học hướng đến sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ và độ tin cậy.

Trong bối cảnh thế giới ngày càng phụ thuộc vào mạng Internet – đặc biệt là sau những biến động toàn cầu như đại dịch COVID-19 – nhu cầu về tốc độ truyền tải và băng thông cao chưa bao giờ cấp thiết đến thế.

Tiến sĩ Galdino kết luận: “Việc phát triển các công nghệ mới là yếu tố then chốt để tiếp tục giảm chi phí truyền dữ liệu, đồng thời đáp ứng nhu cầu tăng trưởng không ngừng về tốc độ và dung lượng trong tương lai”.