ניסוי בסיב בעל 24 ליבות השיג קיבולת המקבילה למיליוני חיבורי גיגה, תוך שימוש בציוד תקשורת מסחרי ובמרחק של 10.3 ק"מ
20 אלף סרטי 4K בשנייה אחת. זה סדר הגודל שממחיש את ההישג שעליו הכריז צוות חוקרים סיני, שהצליח להעביר נתונים בקצב מצטבר של 3.2 פטה-ביט לשנייה (Pb/s) באמצעות סיב אופטי יחיד. מדובר בכ-400 טרה-בייט של מידע בכל שנייה, או קיבולת תיאורטית השקולה ל-3.2 מיליון חיבורי אינטרנט במהירות גיגה-ביט. וכל זה דרך סיב אחד, לא דרך אלפי כבלים נפרדים.
ההישג מגיע משיתוף פעולה בין China Information and Communication Technologies Group (CICT), מעבדת Pengcheng ויצרנית הסיבים FiberHome Fujikura. הצוות שיפר את השיא שקבע במרץ 2026, אז הגיע ל-2.5 פטה-ביט לשנייה, והעלה את הקיבולת ב-28% בתוך כשבעה חודשים. אלא שהמספר המרשים הוא רק חצי מהסיפור: הניסוי החדש בוצע בזמן אמת, עם ציוד המבוסס על רכיבים התואמים לדרישות מסחריות, ולא רק באמצעות עיבוד נתונים מאוחר במחשב מעבדתי.
24 נתיבי מידע בתוך סיב זכוכית אחד
כדי להבין איך מגיעים לקצב כזה, צריך להסתכל על המבנה של הסיב עצמו. בסיב אופטי רגיל יש ליבה אחת שמוליכה את האור, ואפשר להעביר דרכה אותות רבים באמצעות אורכי גל שונים. החוקרים הסינים השתמשו בסיב רב-ליבתי (Multi-Core Fiber) המכיל 24 ליבות נפרדות בתוך מעטפת זכוכית אחת. כל ליבה פועלת כנתיב אופטי עצמאי, כך שאפשר להעביר במקביל כמות גדולה בהרבה של מידע בלי לפרוס מספר מקביל של סיבים נפרדים.
הטכנולוגיה הזו נקראת ריבוב מרחבי (Spatial Division Multiplexing), או SDM. אבל 24 ליבות לבדן לא מספיקות כדי להגיע לפטה-ביטים. החוקרים שילבו אותן עם ריבוב באורכי גל (WDM), המאפשר לשדר כמה ערוצי תקשורת על גבי אותה ליבה באמצעות תדרים אופטיים שונים.
המערכת מנצלת שלושה תחומי תדרים, S, C ו-L, במקום להסתפק בתחום C הנפוץ ברשתות אופטיות מסחריות. בניסוי הקודם, שהוצג בכנס OFC 2026, שילבו החוקרים 262 ערוצי אורך גל עם 24 הליבות ויצרו 6,288 ערוצי שידור מקבילים. השימוש בחלק רחב יותר של הספקטרום האופטי מאפשר להגדיל את הקיבולת בלי להסתמך רק על העלאת מהירות השידור של כל ערוץ בנפרד.
האתגר הוא שכל הליבות האלה נמצאות קרוב מאוד זו לזו. אותות אור עלולים להפריע זה לזה, תופעה שנקראת Crosstalk, והבעיה מחמירה ככל שמגדילים את מספר הליבות. הצוות התמודד איתה באמצעות סידור ייעודי של הליבות וכיווני השידור, לצד התאמות בעוצמת האותות בתחומי התדרים השונים.
המערכת משתמשת גם במודולים אופטיים קוהרנטיים, המאפשרים להעביר ולפענח אותות מורכבים תוך ניצול המשרעת והמופע של האור. החוקרים דיווחו על אימות שידור בקצב 400 גיגה-ביט לשנייה בערוץ בודד בתחום S, ועד 1.2 טרה-ביט לשנייה בערוץ בתחומי C ו-L. אלה רכיבים וקצבים שכבר מדברים בשפה של תעשיית התקשורת, גם אם המערכת השלמה עדיין רחוקה ממוצר מדף.
הקיבולת מרשימה, אבל יש שתי הסתייגויות
הניסוי בוצע על מקטע סיב באורך 10.3 קילומטרים. זה מספיק כדי לבדוק מערכת תקשורת אופטית מורכבת, אבל רחוק מתשתית בין-עירונית של מאות קילומטרים, ובוודאי מכבלים תת-ימיים המשתרעים על פני אלפי קילומטרים. בנוסף, הנתון של 3.2 פטה-ביט לשנייה מתייחס לקיבולת המצטברת בשני כיווני השידור, ולא למהירות הורדה חד-כיוונית של משתמש בודד.
יש גם שיאים גבוהים יותר בתנאי מעבדה. כבר ב-2024 דווח על קיבולת מחושבת של 5.29 פטה-ביט לשנייה באמצעות סיב בעל 24 ליבות. ההבדל הוא שבחלק מהניסויים האלה משתמשים במכשור מחקרי ובעיבוד אותות שאינו מתבצע בזמן אמת. השיא הסיני החדש מתמקד בשילוב של קיבולת גבוהה, שידור דו-כיווני ועיבוד בזמן אמת באמצעות ארכיטקטורה המותאמת ליישום מסחרי.
כאן נמצא החלק המעניין באמת. קצב תיאורטי שאפשר לחשב לאחר שהניסוי הסתיים הוא הישג מחקרי, אבל ספקיות תקשורת זקוקות למערכת שמפענחת את המידע תוך כדי תנועה. אין להן אפשרות לעצור את האינטרנט לכמה שעות כדי לחשב מה התקבל (גם אם לפעמים נדמה שזה בדיוק מה שקורה).
ובכל זאת, שימוש ברכיבים מסחריים לא הופך אוטומטית את המערכת כולה לפתרון מסחרי. טרם פורסמו נתונים מלאים על עלויות הפריסה, צריכת החשמל, אמינות לאורך זמן או התנהגות המערכת ברשת פעילה. הניסוי הקודם של הצוות פורסם במסגרת OFC 2026, ואילו התוצאה המעודכנת דווחה כהישג הנדסי שהוגש לפרסום מדעי. נכון לעכשיו, אין אימות עצמאי פומבי של כל נתוני השיא החדש.
המרוויחים הראשונים לא יהיו הגולשים בבית
הצורך בקיבולת כזו מגיע קודם כל ממרכזי נתונים, מחשוב ענן ותשתיות בינה מלאכותית. כשאלפי מעבדים גרפיים עובדים יחד על אימון מודל AI, הם צריכים להעביר כמויות גדולות של נתונים בין שרתים, אשכולות מחשוב ולעיתים גם בין מתקנים נפרדים. במערכות כאלה, קיבולת הרשת כבר אינה רק עניין של מהירות הורדה. היא משפיעה ישירות על הניצול של חומרת המחשוב היקרה.
המחקר הסיני מצביע על כיוון אפשרי להרחבת תשתיות התקשורת: במקום להמשיך להעמיס עוד ועוד ערוצים על ליבה אופטית אחת, אפשר להוסיף נתיבי הולכה בתוך אותו סיב ולנצל במקביל תחומי תדרים נוספים. עבור מפעילי רשתות, המשמעות עשויה להיות הגדלת הקיבולת של תשתיות קיימות בלי להגדיל באותו יחס את מספר הסיבים שיש להעביר בצינורות התקשורת.
ההבדל בין הדגמה לפריסה אמיתית עדיין משמעותי. סיבים מרובי ליבות דורשים התאמות במחברים, במערכות החיבור והריתוך, במגברים האופטיים ובציוד הקצה. לא מספיק לייצר סיב המסוגל להעביר פטה-ביטים אם יתר הרשת לא מסוגלת לקלוט, לנתב ולהעביר את המידע באותה יעילות. גם שילוב הציוד החדש עם תשתיות סיבים רגילות יצטרך להצדיק את עצמו כלכלית.
עבור שוק התקשורת הישראלי, כמו עבור שווקים אחרים, היישום הרלוונטי הוא בעיקר בקווי התמסורת המרכזיים ובקישורים בין מרכזי נתונים. אין כאן בשורה מיידית למי שמחובר לסיב הביתי במהירות של גיגה-ביט, משום שמהירות הגלישה שלו תלויה גם בציוד הביתי, בחיבור לספקית ובשרת שממנו הוא מוריד מידע.
ההישג של CICT ושותפותיה אינו בכך שמישהו יוכל להוריד 20 אלף סרטים בבת אחת. הוא בכך שמערכת אופטית אחת הצליחה להעביר בזמן אמת קיבולת שבעבר דרשה ציוד ניסיוני מורכב יותר. אם הטכנולוגיה תוכיח שהיא גם אמינה וכדאית לפריסה רחבה, המרוויחים הגדולים יהיו מרכזי הנתונים ורשתות התקשורת שנדרשים להתמודד עם תעבורה הולכת וגדלה. שם בדיוק נמצא צוואר הבקבוק שהחוקרים מנסים לפתוח.
