科学者たちはインターネット全体を1本の光ケーブルで伝送することに成功した

科学者たちはインターネット全体を1本の光ケーブルで伝送することに成功した

研究者たちは、インターネット全体を1本の光ケーブルで伝送することに成功しました。そのデータ転送速度は、なんと661Tbps(テラビット/秒)という驚異的な数値に達しました。その方法については、ArsTechnicaをご覧ください。

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光ケーブル1本

人類によるインターネットの利用は、もはや人間の基本的な欲求にほぼ匹敵するほどにまで至っています。マズローの欲求階層説には当てはまらないものの、インターネットは仕事(仕事と検索の両方)、コミュニケーション、表現など、様々な場面で重要な役割を果たしています。

つまり、高速インターネットが重要になります。平均的なインターネットトラフィックは毎秒数百テラビット程度で、これは総エネルギー生産量の約8%を消費します。テクノロジーは急速に進化しており、インフラもそれに追いつく必要があります。

イーサネットケーブルの画像。科学者たちはインターネット全体を1本の光ケーブルで配線しました。

ここで研究者たちの出番です。「単一光源チップベース周波数コムによる超並列データ伝送の実現」と題された論文の中で、Hao Hu氏らは特殊なレーザーを用いた方法について述べています。通常、レーザーは特定の周波数(私たちが色として認識するもの)で伝送します。通常のレーザーは単色です。しかし、研究者たちは複数の周波数から生成された光パルスを放射するレーザーを使用しました。

LOL(たくさんの光)

帯域幅と電力の拡張における問題は、レーザーとその非効率性に帰着します。優れたレーザーの効率は約30%です。一般的な通信用レーザーは20mWを放射するため、レーザー1本あたり少なくとも70mWの電力を消費します(増幅器はさらに多くのエネルギーを消費します)。1本の光ファイバーにより多くのデータを詰め込むために、データは異なる色の光に分割されます。これは波長分割多重方式と呼ばれます。しかし、残念ながら、各色ごとに専用のレーザーが必要となるため、帯域幅が大きくなるにつれてエネルギーコストが増加します。

研究者たちは、レーザー光を極小のワイヤー(直径約300ナノメートル)に通すことでこれを実現しました。ワイヤーが非常に小さいため、光は圧縮され、非常に明るくなります。この高強度により、材料は反応し、より多くの色を生成します。

このシステムでは、各色の光のデータレートは約320Gbpsです。80色を扱う場合、合計25Tbpsになります。光ファイバーケーブルは光が伝わる30本のコアで構成されているため、合計768Tbpsになります。データの冗長性を考慮すると、661Tbpsの速度が達成されます。

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