Roma – Stabilito un nuovo record mondiale nelle comunicazioni in fibra ottica, che ha raggiunto una velocità di trasmissione dati di 1,02 petabit al secondo su una distanza di 1.808 chilometri, approssimativamente equivalente alla distanza tra Sapporo e Fukuoka, dal Missouri al Montana o da Berlino a Napoli. A farlo una squadra di ricerca internazionale guidata dal Photonic Network Laboratory del National Institute of Information and Communications Technology, NICT, in collaborazione con Sumitomo Electric Industries. i risultati sono stati presentati alla Conferenza ed esposizione sulle comunicazioni in fibra ottica, OFC, del 2025. La crescente domanda globale di dati impone alle infrastrutture di comunicazione ottica la necessità di capacità e distanze di trasmissione sempre maggiori. In questo contesto, la ricerca sulle fibre ottiche multi-core rappresenta una delle frontiere più avanzate per superare i limiti delle fibre convenzionali.
Tabella 1. Nuove fibre ottiche con diametro di rivestimento standard e record mondiali raggiunti da NICT
Credito
Istituto nazionale per le tecnologie dell’informazione e della comunicazione (NICT)
La squadra di ricerca ha stabilito il nuovo record mondiale trasmettendo dati a una velocità di 1,02 petabit al secondo su una distanza di 1.808 km utilizzando una fibra ottica a 19 core con diametro di rivestimento standard (0,125 mm), compatibile con le infrastrutture esistenti. La fibra ottica sviluppata da Sumitomo Electric presenta 19 core disposti e ottimizzati per minimizzare le perdite su più bande di lunghezza d’onda, C e L. Il sistema di trasmissione, progettato e realizzato dal NICT e dai partner internazionali, utilizza un’architettura avanzata con 19 loop ricircolanti, ognuno dei quali attraversa un core della fibra lunga 86,1 km. I segnali vengono amplificati prima e dopo ogni trasmissione tramite amplificatori ottici dedicati alle bande C ed L. Per la trasmissione, sono state utilizzate 180 lunghezze d’onda, ciascuna modulata in 16QAM, e i segnali sono stati ricircolati 21 volte per raggiungere la distanza totale di 1.808 km. Al ricevitore, un sistema MIMO digitale ha eliminato le interferenze tra core, consentendo la ricezione simultanea dei dati da tutti i 19 canali. Il sistema ha raggiunto una capacità di trasmissione totale superiore a 1 petabit al secondo su una distanza di 1.808 km, equivalente alla distanza tra Sapporo e Fukuoka, dal Missouri al Montana o da Berlino a Napoli. Il prodotto capacità-distanza, parametro chiave per valutare le prestazioni delle fibre ottiche, ha raggiunto 1,86 exabit al secondo-km, stabilendo un nuovo record mondiale per fibre con diametro di rivestimento standard.
Rispetto ai precedenti record, ottenuti con fibre a 4 core (0,138 Pb/s su 12.345 km) o fibre multimodali (0,273 Pb/s su 1.001 km), questo risultato rappresenta un passo avanti significativo, grazie all’ottimizzazione della struttura della fibra e allo sviluppo di sistemi di amplificazione ottica compatibili. La dimostrazione conferma la validità delle fibre multi-core come soluzione scalabile per le reti ottiche del futuro. L’utilizzo di una fibra a 19 core con diametro standard, compatibile con le infrastrutture esistenti, facilita l’adozione industriale e commerciale della tecnologia. L’implementazione di amplificatori ottici avanzati e l’elaborazione digitale MIMO consentono di superare le principali sfide legate all’interferenza tra core e alla perdita di segnale su lunghe distanze. Il risultato apre la strada a nuove generazioni di reti ottiche ad altissima capacità, necessarie per la società post-5G e per rispondere alla crescita esponenziale del traffico dati dovuta a servizi emergenti come intelligenza artificiale, realtà aumentata e Internet delle cose. Il gruppo di ricerca intende proseguire nell’ottimizzazione dell’amplificazione ottica e nell’efficienza della gestione digitale dei segnali per ulteriori incrementi di capacità e distanza. L’obiettivo è rendere queste tecnologie applicabili su scala industriale, contribuendo a realizzare infrastrutture di comunicazione ottica avanzate e sostenibili. La trasmissione di 1,02 petabit al secondo su 1.808 km rappresenta una pietra miliare nella storia delle comunicazioni ottiche, dimostrando la fattibilità di reti future ad altissima capacità e lunga distanza. Il riconoscimento ottenuto all’OFC 2025 sottolinea l’importanza e il potenziale di questa innovazione per la comunità scientifica e industriale. (30Science.com)
