中国完成1千公里空芯光纤传输验证 ，为AI算力网络铺设光速快车道

在人们的印象里，光纤是实心的玻璃细丝。可如果把光纤的"芯"掏空，让光在空气里奔跑，会发生什么？

答案是：更快、更远、容量更大。

据新华社报道，中国已完成1000公里空芯光纤传输验证，标志着下一代通信网络关键技术取得新突破。中国日报网转载了这一消息。

据中国电信11月4日发布的消息，这次验证由中国电信、长飞光纤光缆和中兴通讯联合完成。

在一条长达1007.48公里的光纤链路上，信号实现了双向同时传输，每个方向的传输速率均达到每秒64太比特。

这相当于每秒钟可以同时上传和下载160部4K分辨率的电影。

把光纤"掏空"，让光接近真空速度

目前全球广泛使用的光纤，绝大多数是实芯光纤。信号在石英玻璃纤芯中传播，速度约为每秒20万公里。

空芯光纤则不同，它主要依靠中央的空气通道传输信号，速度接近每秒30万公里，也就是接近真空中的光速。

速度提升，直接带来传输时间的缩短和时延的降低。据参与测试的技术人员介绍，信号在1000公里链路上的单程传输只需3.43毫秒。

技术人员还表示，与目前性能最好的实芯光纤相比，这项技术可以让传输容量提高一倍，传输距离延长60%。

速度、容量、距离，三项关键指标同时提升，这在通信技术的发展中并不多见。

做个简单的换算：在传统光纤中，信号跑完1000公里大约需要5毫秒；换成空芯光纤，只需3.4毫秒左右。

看似只差一两毫秒，可对于需要频繁交换数据的AI训练和金融交易来说，这样的差距足以产生实实在在的影响。

为什么空芯光纤能在多个维度上全面领先？关键在于光与材料之间的相互作用大大减少了。

在实芯光纤中，光要穿过玻璃，会因材料吸收和散射而损耗能量，强光还会引发非线性效应，干扰信号。

而在空芯光纤中，光几乎只在空气中传播，这些"拖后腿"的因素都被大幅削弱。

算力时代，网络不能"拖后腿"

这项技术为何受到如此重视？答案与人工智能息息相关。

中国电信新一代信息通信首席专家霍晓莉表示，这次试验证实，空芯光纤可以利用现有传输设备，实现长距离、大容量、低时延传输，为算力网络提供了一项关键的技术储备。

在人工智能数据中心里，成千上万颗GPU需要高速协同工作，对光连接的时延和速率要求极为严苛。

报道指出，使用空芯光纤可以提升计算效率，并降低人工智能数据中心在GPU或存储芯片上的投资成本。

这一点乍听起来有些意外，其实道理并不复杂。

网络传输越快，芯片等待数据的"空转"时间就越短，同样的计算任务需要的硬件就越少。换句话说，更好的"路"能让昂贵的"车"跑得更有效率。

这项技术还将提升数据中心之间的数据传输速度和带宽，从而为人工智能的训练和推理提供助力。

随着大模型规模不断扩大，单个数据中心往往难以容纳全部算力。

把分布在不同城市的数据中心连接成一个整体协同训练，已成为行业的重要方向，而这对长距离网络的时延提出了极高要求。

对于中国"东数西算"工程而言，这项技术的意义尤为突出。西部地区能源丰富、电价较低，适合建设大型算力中心，但距离东部用户往往有上千公里之遥，网络时延一直是制约因素。

从实验室走向商用的关键一跃

空芯光纤并非只停留在实验室。据报道，这项技术已经应用于连接深圳和香港的商用线路。

放眼全球，空芯光纤正成为通信和云计算巨头竞相布局的领域。报道提到，在亚洲、欧洲等地区，已经有十多个空芯光纤商用和试点项目落地。

微软早在2022年就收购了英国空芯光纤企业Lumenisity，并在其数据中心网络中部署相关技术。亚马逊云服务等企业也在开发自有的空芯光缆。

从全球范围看，空芯光纤的研究已有二十多年历史，但长期受困于损耗偏高、难以长距离应用等问题。近几年随着微结构设计和制造工艺的突破，它才真正迎来了走向实用的拐点。

在这场竞赛中，中国企业的这次千公里级验证，展现了在长距离、大容量传输方面的领先实力。

当然，空芯光纤要实现大规模普及，仍需跨越不少门槛。它的制造工艺极为复杂，中央空气通道周围的微结构需要极高精度，目前的生产成本和产能都还难以与成熟的实芯光纤相比。

空芯光纤与现有网络设备、实芯光纤之间的连接和兼容，也是工程上需要解决的现实问题。不过，此次试验能够复用现有传输设备，已经为平滑升级提供了有利条件。

此外，空芯光纤的熔接、施工和长期维护，也需要形成新的标准和技术体系。

但从深港商用线路到千公里双向验证，空芯光纤正一步步从"未来技术"走向"现实基础设施"。

在算力成为新质生产力的今天，连接算力的"信息高速公路"同样关键。让光跑得更快一点，或许就能让整个数字世界运转得更高效一些。