1
00:00:07,016 --> 00:00:08,476
Im Jahr 2012

2
00:00:08,476 --> 00:00:13,136
erzielte ein dänisch-japanisches
Forscherteam einen Weltrekord:

3
00:00:13,136 --> 00:00:15,716
Sie übertrugen ein Petabit Daten --

4
00:00:15,716 --> 00:00:19,006
das entspricht 10.000 Stunden HD-Videos --

5
00:00:19,006 --> 00:00:22,526
in einer Sekunde über 
ein 50 km langes Kabel.

6
00:00:22,526 --> 00:00:24,426
Das war nicht irgendein Kabel.

7
00:00:24,426 --> 00:00:27,416
Es war ein frisiertes Glasfaserkabel,

8
00:00:27,416 --> 00:00:29,256
die Basis für das versteckte Netzwerk,

9
00:00:29,256 --> 00:00:32,236
das unseren Planeten verbindet
und das Internet möglich macht.

10
00:00:32,236 --> 00:00:33,367
Viele Jahrzehnte lang

11
00:00:33,367 --> 00:00:35,737
erfolgte die Kommunikation
über große Entfernungen

12
00:00:35,737 --> 00:00:37,215
zwischen Städten und Ländern

13
00:00:37,215 --> 00:00:40,566
mit elektronischen Signalen,
die über Kupferleitungen geleitet wurden.

14
00:00:40,566 --> 00:00:42,236
Das war langsam und ineffizient.

15
00:00:42,236 --> 00:00:44,716
Metallleitungen begrenzten die Datenrate

16
00:00:44,716 --> 00:00:47,656
und verschwendeten Energie
durch Wärmeabgabe.

17
00:00:47,656 --> 00:00:49,596
Aber im späten 20. Jahrhundert

18
00:00:49,596 --> 00:00:53,596
entwickelten Ingenieure eine viel 
bessere Übertragungsmethode.

19
00:00:53,596 --> 00:00:55,056
Anstelle von Metall

20
00:00:55,056 --> 00:01:00,146
wird Glas vorsichtig geschmolzen
und in flexible Faserstränge gezogen,

21
00:01:00,146 --> 00:01:04,535
hunderte Kilometer lang
und nicht dicker als menschliches Haar.

22
00:01:04,535 --> 00:01:08,867
Statt Elektrizität leiten 
diese Fasern Lichtimpulse,

23
00:01:08,867 --> 00:01:11,487
um digitale Daten zu übertragen.

24
00:01:11,487 --> 00:01:16,227
Aber wie bewegt sich das Licht im Glas
und strahlt nicht einfach hindurch?

25
00:01:16,227 --> 00:01:21,511
Die Antwort liegt im 
Phänomen der Totalreflexion.

26
00:01:21,511 --> 00:01:23,168
Seit dem Wirken von Isaac Newton

27
00:01:23,168 --> 00:01:25,888
wissen Linsenschleifer 
und Wissenschaftler,

28
00:01:25,888 --> 00:01:31,588
dass durch die Luft strahlendes Licht 
von Wasser und Glas gebrochen wird.

29
00:01:31,588 --> 00:01:36,239
Trifft im Glas ein Lichtstrahl
in einem steilen Winkel auf den Rand,

30
00:01:36,239 --> 00:01:39,969
wird er beim Austritt
in die Luft gebrochen.

31
00:01:39,969 --> 00:01:42,959
Wenn aber der Lichtstrahl
in einem flachen Winkel auftrifft,

32
00:01:42,959 --> 00:01:44,929
wird er so stark gebrochen,

33
00:01:44,929 --> 00:01:48,829
dass er gefangen bleibt und immer 
wieder ins Glasinnere abprallt.

34
00:01:48,829 --> 00:01:50,319
Unter den richtigen Bedingungen

35
00:01:50,319 --> 00:01:55,549
kann das sonst transparente Glas
das Licht vor der Welt verstecken.

36
00:01:55,549 --> 00:01:57,991
Im Vergleich zu Elektrizität oder Funk

37
00:01:57,991 --> 00:02:01,781
werden optische Signale über Glasfasern
bei weiten Entfernungen kaum schwächer.

38
00:02:01,781 --> 00:02:04,051
Ein bisschen Energie geht verloren.

39
00:02:04,051 --> 00:02:06,581
Glasfasern dürfen auch nicht
zu stark verbogen werden,

40
00:02:06,581 --> 00:02:08,491
sonst tritt das Licht aus.

41
00:02:08,491 --> 00:02:12,791
Heutzutage leitet eine einzige Glasfaser
viele verschiedene Wellenlängen,

42
00:02:12,791 --> 00:02:15,256
für jeden Datenkanal eine andere.

43
00:02:15,256 --> 00:02:19,466
Ein Glasfaserkabel besteht aus
hunderten dieser Glasfasern.

44
00:02:19,466 --> 00:02:23,365
Auf dem Meeresgrund verlaufen Kabel,
die mehr als eine Million km lang sind,

45
00:02:23,365 --> 00:02:25,045
um unsere Kontinente zu verbinden.

46
00:02:25,045 --> 00:02:29,435
Damit könnte der Äquator
ungefähr 30-mal umwickelt werden.

47
00:02:29,435 --> 00:02:30,631
Durch Glasfasern

48
00:02:30,631 --> 00:02:32,881
spielt die Entfernung
für Daten kaum eine Rolle,

49
00:02:32,881 --> 00:02:36,851
dadurch wurde das Internet
zu einem globalen Computer.

50
00:02:36,851 --> 00:02:38,331
In zunehmendem Maße

51
00:02:38,331 --> 00:02:43,221
baut unser mobiles Arbeiten und Spielen
auf unzählige überlastete Server,

52
00:02:43,221 --> 00:02:47,161
die in riesigen Rechenzentren
auf der ganzen Welt verstreut sind.

53
00:02:47,161 --> 00:02:49,081
Das wird Cloud Computing genannt

54
00:02:49,081 --> 00:02:51,361
und führt zu zwei großen Problemen:

55
00:02:51,361 --> 00:02:54,144
überschüssige Wärme
und Bedarf an Bandbreite.

56
00:02:54,144 --> 00:02:58,844
Der Großteil des Online-Datenverkehrs
schwirrt in Rechenzentren herum,

57
00:02:58,844 --> 00:03:03,464
wo tausende Server über
herkömmliche Elektrokabel verbunden sind.

58
00:03:03,464 --> 00:03:06,836
Die Hälfte ihrer Energie wird
durch die Abgabe von Wärme verschwendet.

59
00:03:06,836 --> 00:03:10,446
Zwischenzeitlich steigt der Bedarf
an kabelloser Bandbreite stetig an

60
00:03:10,446 --> 00:03:13,536
und die Gigahertz-Signale
unserer Mobilgeräte

61
00:03:13,536 --> 00:03:16,336
erreichen ihre Grenzen
der Datenübertragung.

62
00:03:16,336 --> 00:03:19,866
Scheinbar war die Leistung
von Glasfasern zu gut

63
00:03:19,866 --> 00:03:24,576
und sorgte für überhöhte Erwartungen
an Cloud- und mobile Dienste.

64
00:03:24,576 --> 00:03:29,826
Aber eine verwandte Technologie
kam zur Hilfe: die integrierte Photonik.

65
00:03:29,827 --> 00:03:32,857
Licht kann nicht nur in 
Glasfasern geleitet werden,

66
00:03:32,857 --> 00:03:36,217
sondern auch in 
ultradünnen Siliziumfasern.

67
00:03:36,217 --> 00:03:39,547
Siliziumfasern leiten das Licht
nicht so gut wie Glasfasern,

68
00:03:39,547 --> 00:03:42,117
aber mit ihnen können Ingenieure

69
00:03:42,117 --> 00:03:45,597
die Bausteine eines hundert km
langen Glasfasernetzes

70
00:03:45,597 --> 00:03:49,237
auf kleine photonische Chips 
schrumpfen, die in Servern stecken

71
00:03:49,237 --> 00:03:52,327
und elektrische Signale
in optische umwandeln

72
00:03:52,327 --> 00:03:53,327
und umgekehrt.

73
00:03:53,327 --> 00:03:59,429
Durch diese Chips können die
verschwenderischen Elektrokabel

74
00:03:59,429 --> 00:04:02,809
gegen energieeffiziente Fasern
ausgetauscht werden.

75
00:04:02,809 --> 00:04:07,379
Photonische Chips können auch
die kabellose Bandbreite erweitern.

76
00:04:07,379 --> 00:04:10,861
Forscher arbeiten daran,
die mobilen Gigahertz-Signale

77
00:04:10,861 --> 00:04:12,731
durch Terahertz-Frequenzen zu ersetzen,

78
00:04:12,731 --> 00:04:15,581
um Daten tausendmal
schneller zu übertragen.

79
00:04:15,581 --> 00:04:17,621
Das sind jedoch Kurzstrecken-Signale,

80
00:04:17,621 --> 00:04:19,721
die von Luftfeuchtigkeit absorbiert

81
00:04:19,721 --> 00:04:21,961
und von großen Gebäuden blockiert werden.

82
00:04:21,961 --> 00:04:25,331
Mit winzigen umwandelnden
photonischen Übertragungschips,

83
00:04:25,331 --> 00:04:27,001
die in Städten verteilt werden,

84
00:04:27,001 --> 00:04:31,431
können Terahertz-Signale
über weite Entfernungen übertragen werden.

85
00:04:31,431 --> 00:04:35,209
Das erreichen sie mit einem 
stabilen Mittelsmann: Glasfasern.

86
00:04:35,209 --> 00:04:39,429
So wird blitzschnelle kabellose 
Vernetzung zur Wirklichkeit.

87
00:04:39,429 --> 00:04:41,303
In der Geschichte der Menschheit

88
00:04:41,303 --> 00:04:43,893
hat Licht uns das Sehen
und die Wärme geschenkt.

89
00:04:43,893 --> 00:04:49,183
Es war ein zuverlässiger Begleiter,
als wir die reale Welt erforschten.

90
00:04:49,183 --> 00:04:52,222
Jetzt reichern wir Licht
mit Informationen an

91
00:04:52,222 --> 00:04:55,762
und leiten es über Super-Glasfaser-Bahnen

92
00:04:55,762 --> 00:04:59,102
mit vielen photonischen Ausgängen,

93
00:04:59,102 --> 00:05:02,882
um eine noch größere,
virtuelle Welt zu erschaffen.