Çinli araştırmacılar, fiber optik iletişimde saniyede 3,2 petabit toplam veri aktarım kapasitesine ulaşarak yeni bir rekor açıkladı. Deney, 10,3 kilometrelik bir bağlantı üzerinde ve tek bir özel optik fiber kullanılarak gerçekleştirildi. Sistemde veri, aynı anda iki yönde taşındı; bu nedenle açıklanan 3,2 petabit/saniye değeri yalnızca indirme hızını değil, iki yöndeki aktarım kapasitesinin toplamını ifade ediyor.

Deneyde kullanılan fiber, geleneksel kablolardaki tek çekirdekli yapının aksine 24 ayrı optik çekirdeğe sahip. Araştırma ekibinin amacı yalnızca kısa süreli, laboratuvara özgü bir hız göstermek değil; yüksek kapasiteli gerçek zamanlı iletişimin, ticari ağlarda kullanılabilecek donanımlara yakın bir mimariyle mümkün olup olmadığını ortaya koymaktı. Çalışmada elde edilen sonuç, fiberin kapasitesini artırmaya yönelik çok çekirdekli ve çok dalga boylu yöntemlerin potansiyelini gösteriyor.

Rekorun arkasındaki teknoloji

Fiber optik kablolar, bilgiyi cam veya plastik fiberler içinden ilerleyen ışık darbeleriyle taşır. Standart tek modlu fiberde bu ışık, kablonun içindeki tek bir optik çekirdekten iletilir. Yeni deneyde ise 24 çekirdek aynı fiber gövdesi içinde yer aldı ve her çekirdek ayrı bir veri yolu olarak kullanıldı. Bu sayede tek bir fiziksel kablo üzerinden çok sayıda veri akışı eş zamanlı biçimde taşınabildi.

Çekirdek sayısını artırmak, kapasiteyi yükseltmenin tek yolu değil. Araştırmacılar, S, C ve L olarak adlandırılan üç optik dalga boyu bandını da kullandı. Işık farklı dalga boylarında sinyal taşıyabildiği için, aynı çekirdek üzerinde birden fazla kanal oluşturmak mümkün oluyor. Bu yöntem, uzaysal bölmeli çoğullamayla birlikte kullanıldığında sistemde binlerce paralel iletişim kanalının çalışmasına imkân veriyor. Bir başka deyişle kapasite artışı, hem fiberin içindeki ayrı çekirdeklerden hem de her çekirdekte kullanılan farklı optik kanallardan sağlanıyor.

Çok çekirdekli fiberlerde önemli teknik zorluklardan biri, komşu çekirdeklerde ilerleyen ışık sinyallerinin birbirini etkilemesi. Bu olgu sinyal girişimi olarak biliniyor ve veri hatalarının artmasına ya da aktarımın daha karmaşık biçimde düzeltilmesine yol açabiliyor. Araştırma ekibi, çekirdeklerin ve veri yollarının düzenlenmesiyle bu etkiyi azaltmayı hedefledi. Böylece yüksek kapasiteli iletişim sağlanırken sinyalleri dengelemek için gereken işlemlerin de sınırlanması amaçlandı.

Sistemde ticari standartlarla uyumlu bir optik donanım mimarisi ve koherent iletişim teknolojisi kullanıldı. Koherent sistemler, ışık sinyalinin genlik ve faz gibi özelliklerinden yararlanarak veriyi alıp çözümleyebiliyor. Gelişmiş modülasyon yöntemleri de her optik kanalda daha fazla bilgi taşınmasına katkıda bulunuyor. Araştırmacılar bu bileşenleri, verinin gerçek zamanlı olarak işlenip 10,3 kilometrelik hat boyunca iletileceği biçimde bir araya getirdi.

3,2 petabit değeri ne anlama geliyor?

Bir petabit, 1.000 terabite veya 1 milyon gigabite eşdeğer bir veri miktarıdır. Dolayısıyla saniyede 3,2 petabitlik toplam kapasite, yaklaşık saniyede 3,2 milyon gigabit ya da 400 terabayt düzeyinde aktarım anlamına gelir. Bu büyüklük, verinin tamamı kesintisiz biçimde bu hızda taşınabildiği varsayımıyla, saniyede 20 binden fazla 4K filmin aktarılmasına benzetiliyor. Ancak bu tür karşılaştırmalar kapasiteyi gözde canlandırmak için verilen teorik örneklerdir; gerçek dosya boyutları ve ağ koşulları değişkenlik gösterir.

Benzer biçimde, 3,2 milyon adet 1 Gbps bağlantının toplam bant genişliğiyle karşılaştırma yapılabilir. Bu, sistemin aynı anda milyonlarca haneye doğrudan böyle bir internet hizmeti sunduğu anlamına gelmiyor. Deney, belirli bir optik fiberin ve iletişim ekipmanlarının toplam aktarım kapasitesini ölçüyor. Ev kullanıcılarının bağlantı hızı ise erişim ağı, modem ve yönlendirici gibi cihazlar, servis sağlayıcının altyapısı, ağ trafiği ve uzak sunucuların kapasitesi gibi birçok etkene bağlı.

Çift yönlü aktarımın toplam değere dâhil edilmesi de rekorun doğru yorumlanması açısından önemli. Bir ağ, aynı anda bir yönde veri gönderip diğer yönde veri alabilir. Bu deneyde iki yönün kapasiteleri birlikte hesaplandığından, 3,2 petabit/saniye rakamı tek yön için ayrı ayrı sunulmuş bir hız olarak değerlendirilmemeli. Çalışmanın temel sonucu, 24 çekirdekli fiber üzerinden çift yönlü ve gerçek zamanlı iletişimde ulaşılan toplam kapasitedir.

Önceki deneylerden farkı

Çok çekirdekli fiberlerle yapılan bazı laboratuvar deneylerinde saniyede 5,29 petabite kadar aktarım kapasitesi bildirilmişti. Bu sonuçlarla yeni çalışmayı doğrudan karşılaştırırken deney düzeneklerini ve ölçüm koşullarını göz önünde bulundurmak gerekiyor. Bazı önceki araştırmalarda özel laboratuvar ekipmanları, deneysel sinyal işleme sistemleri veya ticari ağlarda kullanımı henüz yaygın olmayan bileşenler yer aldı.

Yeni çalışmanın öne çıkarılan yönü, 3,2 petabit/saniyelik toplam kapasitenin gerçek zamanlı bir iletişim testiyle ve ticari standartlara daha yakın bir donanım mimarisiyle elde edilmesi. Bu nedenle duyurulan rekor, bütün optik iletişim deneyleri arasındaki en yüksek hız iddiasından ziyade, gerçek zamanlı aktarım ve kullanılan sistem koşulları bakımından değerlendirilmelidir. Farklı testlerin mesafesi, kanal sayısı, tek yönlü ya da çift yönlü ölçüm yapması ve kullanılan donanım özellikleri sonuçları önemli ölçüde değiştirebilir.

Çalışma; China Information and Communication Technologies Group (CICT) bünyesindeki Ulusal Optik İletişim Teknolojileri ve Ağları Laboratuvarı, Pengcheng Laboratory ve FiberHome Fujikura tarafından yürütülen ortak araştırmaya dayanıyor. Ekip, Mart 2026’da 2,5 petabit/saniyelik bir sonuç elde etmiş, yeni deneyle kapasiteyi yaklaşık yüzde 28 artırmıştı. Önceki çalışma, 2026 Optical Fiber Communication Conference kapsamında yüksek puan alan bilimsel bildiriler arasında yer aldı. Yeni araştırmanın ise uluslararası Journal of Lightwave Technology dergisine davetli makale olarak gönderildiği bildirildi.

Veri merkezleri ve geleceğin ağları için olası kullanım alanları

Yüksek kapasiteli optik bağlantılara yönelik ihtiyacın artmasının başlıca nedenlerinden biri yapay zekâ sistemleri. Büyük dil modellerinin eğitimi ve çalıştırılması, çok sayıda işlemcinin ve sunucunun sürekli veri alışverişi yapmasını gerektiriyor. Bu cihazlar çoğu zaman tek bir veri merkezinde ya da birbirine bağlı farklı merkezlerde dağıtık biçimde çalışıyor. İşlem gücü artarken bu sistemler arasındaki veri aktarımının yavaş kalması, toplam performansı sınırlayabiliyor.

Çok çekirdekli fiberler, büyük veri merkezlerini birbirine bağlayan hatlarda, bulut bilişim altyapılarında ve yüksek performanslı hesaplama sistemlerinde değerlendirilebilecek seçenekler arasında bulunuyor. Aynı fiziksel kablo üzerinden daha fazla kapasite taşımak, mevcut güzergâhlarda yeni kablo döşeme ihtiyacını azaltma potansiyeli de sunabilir. Bununla birlikte bu avantajın gerçek ağlarda elde edilebilmesi için fiberin yanı sıra uyumlu optik vericilerin, alıcıların, bağlantı noktalarının ve ağ yönetim sistemlerinin de geliştirilmesi gerekiyor.

Gelecekteki 6G mobil iletişim ağlarının omurga bağlantıları da olası kullanım alanları arasında gösteriliyor. Mobil şebekelerde yüksek hız ve düşük gecikme hedefleri, baz istasyonları ile merkezi ağlar arasında güçlü bağlantılar gerektiriyor. Ancak bu deney, 6G hizmetlerinin hazır olduğu veya söz konusu fiberin kısa süre içinde tüketicilere sunulacağı anlamına gelmiyor. Araştırma, bu tür ağların ihtiyaç duyabileceği kapasiteyi karşılamak üzere geliştirilen optik teknolojiler için bir laboratuvar ve mühendislik gösterimi niteliğinde.

Ticarileşme için aşılması gerekenler

Bir laboratuvar rekorunun geniş ölçekli ticari ağa dönüşmesi, yalnızca yüksek aktarım hızına ulaşmaya bağlı değil. Çok çekirdekli fiberlerin mevcut kablo üretimi, döşeme süreçleri, bağlantı ekipmanları ve bakım uygulamalarıyla uyumlu hâle gelmesi gerekiyor. Ayrıca optik sinyallerin uzun mesafelerde güvenilir biçimde taşınması, güç tüketiminin kontrol edilmesi, sistem maliyetinin düşürülmesi ve olası arızaların yönetilmesi önem taşıyor.

Deney 10,3 kilometrelik bir hat üzerinde gerçekleştirildi. Bu mesafe, teknolojinin daha uzun omurga hatlarında nasıl davranacağı sorusunu tek başına yanıtlamıyor. Uzak mesafelerde sinyal zayıflaması, gürültü ve farklı çekirdekler arasındaki etkileşim gibi etkenler daha belirgin hâle gelebilir. Bu nedenle sonraki aşamalarda daha uzun bağlantılarda testler yapılması, sistemin güvenilirliğinin değerlendirilmesi ve ağ ekipmanlarıyla birlikte çalışabilirliğinin gösterilmesi gerekecek.

Araştırmacılar, teknolojinin ticari ağlarda ne zaman kullanılacağına ilişkin kesin bir takvim açıklamadı. Bu aşamada sonuç, ev interneti hızlarını hemen değiştirecek bir gelişme olarak değil; tek bir fiberin taşıyabileceği veriyi artırmaya yönelik önemli bir araştırma adımı olarak görülmeli. Çalışma, artan veri trafiğine karşı yalnızca daha fazla kablo döşemek yerine mevcut fiber altyapısının kapasitesini geliştirme yollarını da ortaya koyuyor.

Rekor, Çin’deki ilk pratik optik fiber çalışmalarının 50. yılına denk geldi. Ülkede 1976’da yaklaşık 0,2 milimetre çapındaki cam lifler üzerinde başlayan araştırmalar, bugün çok çekirdekli fiberlere, gelişmiş optik modüllere ve petabit seviyesindeki iletişim deneylerine uzanıyor. Yeni sonuç, bu uzun gelişim sürecinin bir parçası olarak, veri merkezleri ve geleceğin yüksek kapasiteli ağları için optik iletişim teknolojilerinin nasıl ilerleyebileceğine dair güncel bir örnek sunuyor.