In 2012,
a team of Japanese and Danish researchers set a world record,
transmitting 1 petabit of data—
that’s 10,000 hours of high-def video—
over a fifty-kilometer cable, in a second.
This wasn’t just any cable.
It was a souped-up version of fiber optics—
the hidden network that links our planet
and makes the internet possible.
For decades,
long-distance communications between cities and countries
were carried by electrical signals,
in wires made of copper.
This was slow and inefficient,
with metal wires limiting data rates and power lost as wasted heat.
But in the late 20th century,
engineers mastered a far superior method of transmission.
Instead of metal,
glass can be carefully melted and drawn into flexible fiber strands,
hundreds of kilometers long and no thicker than human hair.
And instead of electricity,
these strands carry pulses of light, representing digital data.
But how does light travel within glass, rather than just pass through it?
The trick lies in a phenomenon known as total internal reflection.
Since Isaac Newton’s time,
lensmakers and scientists have known that light bends
when it passes between air and materials like water or glass.
When a ray of light inside glass hits its surface at a steep angle,
it refracts, or bends as it exits into air.
But if the ray travels at a shallow angle,
it’ll bend so far that it stays trapped,
bouncing along inside the glass.
Under the right condition,
something normally transparent to light can instead hide it from the world.
Compared to electricity or radio,
fiber optic signals barely degrade over great distances—
a little power does scatter away,
and fibers can’t bend too sharply,
otherwise the light leaks out.
Today, a single optical fiber carries many wavelengths of light,
each a different channel of data.
And a fiber optic cable contains hundreds of these fiber strands.
Over a million kilometers of cable crisscross our ocean floors
to link the continents—
that’s enough to wind around the Equator nearly thirty times.
With fiber optics,
distance hardly limits data,
which has allowed the internet to evolve into a planetary computer.
Increasingly,
our mobile work and play rely on legions of overworked computer servers,
warehoused in gigantic data centers flung across the world.
This is called cloud computing,
and it leads to two big problems:
heat waste and bandwidth demand.
The vast majority of internet traffic shuttles around inside data centers,
where thousands of servers are connected by traditional electrical cables.
Half of their running power is wasted as heat.
Meanwhile, wireless bandwidth demand steadily marches on,
and the gigahertz signals used in our mobile devices
are reaching their data delivery limits.
It seems fiber optics has been too good for its own good,
fueling overly-ambitious cloud and mobile computing expectations.
But a related technology, integrated photonics, has come to the rescue.
Light can be guided not only in optical fibers,
but also in ultrathin silicon wires.
Silicon wires don’t guide light as well as fiber.
But they do enable engineers to shrink
all the devices in a hundred kilometer fiber optic network
down to tiny photonic chips that plug into servers
and convert their electrical signals to optical and back.
These electricity-to-light chips allow for wasteful electrical cables in data centers
to be swapped out for power-efficient fiber.
Photonic chips can help break open wireless bandwidth limitations, too.
Researchers are working to replace mobile gigahertz signals
with terahertz frequencies,
to carry data thousands of times faster.
But these are short-range signals:
they get absorbed by moisture in the air,
or blocked by tall buildings.
With tiny wireless-to-fiber photonic transmitter chips
distributed throughout cities,
terahertz signals can be relayed over long-range distances.
They can do so via a stable middleman,
optical fiber, and make hyperfast wireless connectivity a reality.
For all of human history,
light has gifted us with sight and heat,
serving as a steady companion while we explored and settled the physical world.
Now, we’ve saddled light with information and redirected it
to run along a fiber optic superhighway—
with many different integrated photonic exits—
to build an even more expansive, virtual world.
في 2012،
سجل فريق من الباحثين اليابانين والدنماركيين رقماً عالمياً،
بنقل 1 بيتابايت من البيانات
أي ما يعادل 10000 ساعة من الفيديوهات العالية الدقة
بواسطة كابل بطول 50 كيلومتر، في الثانية.
لكنه لم يكن مجرد كابل.
لقد كان نسخة مطورة من الألياف البصرية
الشبكة الخفية التي تربط عالمنا
وتجعل الأنترنت مُمكناً.
لعقود،
كانت الاتصالات بعيدة المدى بين المدن والدول
تتم عبر الإشارات الكهربائية،
في أسلاك مصنوعة من النحاس.
كان ذلك بطيئاً وغير فعال،
حيث تحد الأسلاك المعدنية من معدلات البيانات وتضيع الطاقة كحرارة مهدورة.
لكن في أواخر القرن العشرين،
استحدث المهندسون طريقة أفضل للنقل
بدل المعدن،
يمكن أن يذاب الزجاج بعناية ثم يُجلب إلى أسلاك مرنة من الألياف،
بطول مئات الكيلومترات وبمثل سمك شعر الإنسان.
وبدل الكهرباء،
تحمل هذه الأسلاك نبضات الضوء، التي تُمثل البيانات الرقمية.
لكن كيف ينتقل الضوء داخل الزجاج بدلاً من مجرد المرور عبره؟
تكمن الحيلة في ظاهرة معروفة بالإنعكاس الداخلي التام.
منذ عهد إسحاق نيوتن،
عرف صانعو العدسات والعلماء أن الضوء ينحني
حين يمر بين الهواء ومواد مثل الماء أو الزجاج.
حين يضرب شعاع من الضوء داخل الزجاج سطحه في زاوية حادة،
ينكسر أو ينحني عند خروحه إلى الهواء.
لكن إذا كانت الأشعة تنتقل على زاوية شبه منعدمة،
فسوف تنحني حتى تبقى محاصرة،
وترتد على طول الزجاج.
تحت الشرط المناسب،
يمكن لشيء شفاف عادة للضوء أن يحجبه عن العالم.
مقارنة بالكهرباء أو الراديو،
بالكاد تضعف إشارات الألياف البصرية عبر المسافات الكبيرة
فعلا تتبدد بعض القوة،
ولا تستطيع الألياف أن تنثني بشكل حاد،
وإلا فإن الضوء يتسرب.
اليوم، ليف ضوئي واحد يحمل العديد من موجات الضوء،
كل منها تشكل قناة مختلفة من البيانات.
كابل من الألياف الضوئية يحتوي مئات من هذه الأسلاك الليفية.
أكثر من مليون كيلومتر من الكابلات تتقاطع في محيطاتنا
لتربط القارات
أي ما يكفي للإلتفاف حول خط الاستواء حوالي ثلاتين مرة.
مع الألياف البصرية،
بالكاد تحد المسافة من البيانات،
مما سمح للإنترنت أن يتطور إلى حاسوب كوني.
على نحو متزايد،
يعتمد عملنا على الهاتف وألعابنا على جحافل من الخوادم المنهكة،
المخزنة في مراكز البيانات العملاقة المنتشرة عبر العالم.
هذا يسمى بالحوسبة السحابية،
وتؤدي إلى مشكلتين كبيرتين:
ضياع الحرارة والطلب على نطاق الترددات.
الغالبية العظمى من حركة الإنترنت تنتقل داخل مراكز البيانات،
حيث ترتبط آلاف الخوادم بواسطة كابلات كهربائية تقليدية.
نصف قوتها المستعملة تضيع كحرارة.
وفي الوقت نفسه يستمر الطلب على نطاق التردد اللاسلكي بإطراد،
وإشارات الجيجاهرتز المستخدمة في أجهزتنا المحمولة
تصل حدها في نقل البيانات.
يبدو أن الألياف البصرية كانت جيدة أكثر من اللازم،
وأججت توقعات حوسبية محمولة وسحابية عالية الطموح.
لكن تكنولوجيا ذات صلة- تدمج الفوتونات- أتت لإنقاذ الموقف.
يمكن توجيه الضوء ليس في الألياف البصرية فحسب،
بل أيضا في أسلاك السليكون الرقيقة جداً.
لا توجه أسلاك السيليكون الضوء مثل الألياف.
لكنها تمكن المهندسين من تقليص
جميع الأجهزة في شبكة ألياف بصرية من 100 كيلومتر
إلى رقاقات ضوئية صغيرة ترتبط بالخوادم
وتحول الإشارات الكهربائية إلى بصرية والعكس.
هذه الرقاقات تسمح للكابلات الكهريائية المضيعة للطاقة في مراكز البيانات
بأن تُستبدل بألياف موفرة للطاقة.
تساعد الرقاقات الضوئية أيضاً في كسر قيود نطاق التردد اللاسلكي.
يعمل الباحثون على استبدال ترددات التيراهرتز
بالجيجاهرتز،
لنقل البيانات أسرع بالاف المرات.
لكنها إشارات قصيرة المدى:
تمتصها الرطوبة في الهواء،
أو تعترضها البنايات الشاهقة.
مع رقائق الإرسال الضوئية
الموزعة عبر المدن،
يمكن نقل إشارات التيتاهرتز عبر مسافات بعيدة.
يمكنها القيام بذلك بواسطة وسيط مستقر،
وجعل الاتصال اللاسلكي الفائق السرعة حقيقة واقعية.
طوال تاريخ البشرية،
منحنا الضوء الرؤية والحرارة،
وكان بمثابة رفيق وفي في استكشافنا للعالم المادي.
الآن حَملنا الضوء بالمعلومات وأعدنا توجيهه
ليعمل على طول طريق سريع من الألياف البصرية
مع العديد من المخارج الضوئية المتكاملة المختلفة
لبناء عالم افتراضي اكثر امتداداً.
هەرگیز سەیری فڵچەی ددان ناکەیت و بڵێی،
"من مەزنم"!
بەڵام کاتێک سەیری شانەی ئافڕۆ دەکەیت، کە ئامرازێکی
ئارایشی قژە، بیرت دەهێنێتەوە کە،
بەڕاستی هەست بە شانازی بکەیت،"ئەمە نایابە"
[شتی بچووک.]
[بیرۆکەی گەورە.]
شانەی ئافڕۆ ئامرازێکی سوود بەخشە،
کە بەکاردێت بۆ ڕێک خستنی شێوازی ستایلی ئافڕۆ.
پێموایە شانەی ئافڕۆ نەخشێندراوە
بۆ پێدانی ئەو بارودۆخە دەروونییەی
وا هەست بکەیت کە پەنجە بە ناو قژتدا دا بهێنرێت.
شێوەکەی، تەنانەت قووڵیەکەی کە بە ناویدا دەڕوا وەک دەست وایە.
ددانەکانی لە پلاستیک یان نایلۆنن،
یانیش ددانەکانی لە پۆڵایی بێ خەوش یان نیکڵ دروست کراون.
من هەمیشە ددانی کانزایی بە باش دەزانم
تەنها لەبەرئەوەی حەزم بە دەنگەکەیەتی
ئەو شتەی دەیزانم ئەو کۆڵە مستەی ڕەشە بەهێزەی بە دەسکەکەیەوەیە.
کاتێک بیر لە قژی ڕەش دەکەمەوە لە ئەمریکا،
ئەوەم بە مێشک دادێت کە جڵەو کراون.
لە پێشتردا وا پێشبینی دەکرا لە مرۆڤە ڕەشەکاندا
چارەسەری کیمیایی هەیە بۆ ڕەش کردنەوەی قژیان.
جگە لەوەش تەندروستی ئەوان لە پێشترین کار نییە.
لە ساڵانی ٥٠کان"روس "بیکۆفۆردی" سەماکەر لەگەڵ چەند گۆرانی بێژێکی جازدا
هەوڵیاندا قژیان ڕاست و ڕێک بکەنەوە،
گوتیان زۆر باشە، لێی دەگەڕێین کە بە سروشتی خۆی گەشە بکات
بە شێوەیەکی سروشتی گەشەی کرد و قژیان بڕی.
لە ساڵانی ٦٠کاندا ئەم شێوازە بڵاو بوویەوە و گەشەی سەند
لەگەڵ هاتنی شێوازی ئافڕۆ،
کە گوزارشتی لە قژێکی کورت و سرووشتی دەکرد
بۆئەوەی زیاتر شێوەی گۆیی بدات.
دەستەی سەرۆکی مافی هاوڵاتیان و چالاکوانان پشتیان بەم شێوازە ستایلەی قژە دەبەست
کە بە مانای سەرکێشی و شانازی کردن بە ڕەشەوە دێت.
دواتریش موزیک ژەنانی وەک جەیمس بڕاون هەبوون،
کە بە بەکارهێنانی ئەم ماددە کیمیایانە بۆ ڕێکخستنی قژی بەناوبانگ بوو،
واز بێنە لێ گەڕێ قژت بە سرووشتی گەشە بکات.
کە لەگەڵ موزیکی دەستاو دەست ڕۆیشتووە،
گۆرانیەکی هەیە دەڵێت"بە دەنگی بەرز بڵێ من ڕەشم و شانازی پێوە دەکەم."
دەستەی ڕەشپێستی جووڵانەوەیەکی جوانە
بیرۆکەی شەرم بە ڕەشبوون ڕەت دەکاتەوە
یان ئەگەر خاوەن پێستێکی ڕەش و قژێکی لوول بیت،
ئایا وای دەبینی شتێکە جێگەی شەرم بێت.
من وێنەیەکی دڵگیری دایکم
و دایە گەورەم هەیە،
و دایە گەورەم شانەیەکی بچووکی" ئافڕۆی" هەبوو،
کە دەگەڕێتەوە بۆ ساڵێ ٦٠کان.
مێژووی شانە کردنی قژ لە ئەفریقا دەگەڕێتەوە بۆ ٣٥٠٠ ساڵ پێش زاین.
کۆنترین شانەی ئەفریقی لە شارستانیەتی دێرینی مسڕ و سوودان دۆزراوەتەوە،
ئەوان هەڕەم و شانەکانیان دروست دەکرد.
ئەو ڕێگەیەی ئەفریقیە کۆنەکان بەکاریان دێنا بۆ جوان کردنی شانە
کە گوزارشتی لە بارودۆخەکان یان شوێنی هۆزەکان دەکرد.
کۆڵە مستە بەهێزەکان شانەی نوێی ئافڕۆ جوان دەر دەخەن
هەروەها ئاوازێکیان بۆ داناوە
کە ئارامت دەکاتەوە.
دواتر جووڵانەوەی ڕەش پێستەکان دەستی پێکرد.
زۆربەی جووڵانەوەکان پێوویستیان بە هێمایەک هەیە، وانییە؟
تۆ کۆڵە مستەت هەیە، خاوەنی شانەی ئەفڕۆیت.
ئەم شتانە لەگەڵ کۆمەڵەی پڵنگە ڕەش پێستە جوانەکاندا دەگونجێ،
و دەتوانی گرینگی پێدانی هۆزەکەت بۆ شانەی ئافڕۆ ببینی،
لەبەرئەوەی تۆ تەنها وەک کەرەستەیەکی جوانکاری هەڵی ناگریت.
بەڵکو دەیخەیتە گیرفانی دواوەت،
لەوانەیە هەر لە یەکەمین دەرچوونت ئەوە بکەیت.
هەروەها ئەم بایەخە لە قژ دەردەکەوێ بە داهێنانی بە شانەی ئافڕۆ.
کاتێک بیر لە هێمای ئافڕۆ دەکەمەوە،
ڕاستەوخۆ ئەنجلیلا دایڤسم بە مێشک دادێت.
بەکار هێنانی ئافڕۆ ڕێک پۆشی و کەشخەیی بەرجەستە دەکات،
ئازادیی خوازی، یاخیگەری.
بەیەکجار هەست بە هەموو ئەو هەستانە دەکەیت
کاتێک دەبینیت ئەنجلێنا دایڤس شەڕ لە پێناو ژیانی خۆی لە دادگای فیدڕاڵی دەکات.
لە ساڵانی ٨٠کانەوە شێوازی ئافڕۆ کەمتر باو بوو.
بەڵام شانەکانی ئافڕۆ هێشتا بەرهەم دەهێنرێن لە ڕۆژانی ئەمڕۆدا
لەگەڵ کۆڵە مستێکی بەهێز،
کەواتە ئەوە بەرهەمی جوڵانەوە کەیە کە
لە ئامانجی هەموو ڕۆژێکدا لەبیرمانە،
کاتێک بچووک بووم، ئافرۆشم تەنها وەک هەر کەرەستەیەکی تر دەبینی.
تەنها شانەیەک بوو.
بەڵام کاتێک زیاتر چاوم کرایەوە
باشتر لە پێکهاتە و ڕەگ و ڕیشەکەی تێگەیشتم
و مەبەست لە نەخشاندنی
و مەبەست لە کۆڵە مستە بەهێزەکەی و هەموو ئەو شتانەی تر...
بە ئاگا هاتمەوە.
Im Jahr 2012
erzielte ein dänisch-japanisches Forscherteam einen Weltrekord:
Sie übertrugen ein Petabit Daten --
das entspricht 10.000 Stunden HD-Videos --
in einer Sekunde über ein 50 km langes Kabel.
Das war nicht irgendein Kabel.
Es war ein frisiertes Glasfaserkabel,
die Basis für das versteckte Netzwerk,
das unseren Planeten verbindet und das Internet möglich macht.
Viele Jahrzehnte lang
erfolgte die Kommunikation über große Entfernungen
zwischen Städten und Ländern
mit elektronischen Signalen, die über Kupferleitungen geleitet wurden.
Das war langsam und ineffizient.
Metallleitungen begrenzten die Datenrate
und verschwendeten Energie durch Wärmeabgabe.
Aber im späten 20. Jahrhundert
entwickelten Ingenieure eine viel bessere Übertragungsmethode.
Anstelle von Metall
wird Glas vorsichtig geschmolzen und in flexible Faserstränge gezogen,
hunderte Kilometer lang und nicht dicker als menschliches Haar.
Statt Elektrizität leiten diese Fasern Lichtimpulse,
um digitale Daten zu übertragen.
Aber wie bewegt sich das Licht im Glas und strahlt nicht einfach hindurch?
Die Antwort liegt im Phänomen der Totalreflexion.
Seit dem Wirken von Isaac Newton
wissen Linsenschleifer und Wissenschaftler,
dass durch die Luft strahlendes Licht von Wasser und Glas gebrochen wird.
Trifft im Glas ein Lichtstrahl in einem steilen Winkel auf den Rand,
wird er beim Austritt in die Luft gebrochen.
Wenn aber der Lichtstrahl in einem flachen Winkel auftrifft,
wird er so stark gebrochen,
dass er gefangen bleibt und immer wieder ins Glasinnere abprallt.
Unter den richtigen Bedingungen
kann das sonst transparente Glas das Licht vor der Welt verstecken.
Im Vergleich zu Elektrizität oder Funk
werden optische Signale über Glasfasern bei weiten Entfernungen kaum schwächer.
Ein bisschen Energie geht verloren.
Glasfasern dürfen auch nicht zu stark verbogen werden,
sonst tritt das Licht aus.
Heutzutage leitet eine einzige Glasfaser viele verschiedene Wellenlängen,
für jeden Datenkanal eine andere.
Ein Glasfaserkabel besteht aus hunderten dieser Glasfasern.
Auf dem Meeresgrund verlaufen Kabel, die mehr als eine Million km lang sind,
um unsere Kontinente zu verbinden.
Damit könnte der Äquator ungefähr 30-mal umwickelt werden.
Durch Glasfasern
spielt die Entfernung für Daten kaum eine Rolle,
dadurch wurde das Internet zu einem globalen Computer.
In zunehmendem Maße
baut unser mobiles Arbeiten und Spielen auf unzählige überlastete Server,
die in riesigen Rechenzentren auf der ganzen Welt verstreut sind.
Das wird Cloud Computing genannt
und führt zu zwei großen Problemen:
überschüssige Wärme und Bedarf an Bandbreite.
Der Großteil des Online-Datenverkehrs schwirrt in Rechenzentren herum,
wo tausende Server über herkömmliche Elektrokabel verbunden sind.
Die Hälfte ihrer Energie wird durch die Abgabe von Wärme verschwendet.
Zwischenzeitlich steigt der Bedarf an kabelloser Bandbreite stetig an
und die Gigahertz-Signale unserer Mobilgeräte
erreichen ihre Grenzen der Datenübertragung.
Scheinbar war die Leistung von Glasfasern zu gut
und sorgte für überhöhte Erwartungen an Cloud- und mobile Dienste.
Aber eine verwandte Technologie kam zur Hilfe: die integrierte Photonik.
Licht kann nicht nur in Glasfasern geleitet werden,
sondern auch in ultradünnen Siliziumfasern.
Siliziumfasern leiten das Licht nicht so gut wie Glasfasern,
aber mit ihnen können Ingenieure
die Bausteine eines hundert km langen Glasfasernetzes
auf kleine photonische Chips schrumpfen, die in Servern stecken
und elektrische Signale in optische umwandeln
und umgekehrt.
Durch diese Chips können die verschwenderischen Elektrokabel
gegen energieeffiziente Fasern ausgetauscht werden.
Photonische Chips können auch die kabellose Bandbreite erweitern.
Forscher arbeiten daran, die mobilen Gigahertz-Signale
durch Terahertz-Frequenzen zu ersetzen,
um Daten tausendmal schneller zu übertragen.
Das sind jedoch Kurzstrecken-Signale,
die von Luftfeuchtigkeit absorbiert
und von großen Gebäuden blockiert werden.
Mit winzigen umwandelnden photonischen Übertragungschips,
die in Städten verteilt werden,
können Terahertz-Signale über weite Entfernungen übertragen werden.
Das erreichen sie mit einem stabilen Mittelsmann: Glasfasern.
So wird blitzschnelle kabellose Vernetzung zur Wirklichkeit.
In der Geschichte der Menschheit
hat Licht uns das Sehen und die Wärme geschenkt.
Es war ein zuverlässiger Begleiter, als wir die reale Welt erforschten.
Jetzt reichern wir Licht mit Informationen an
und leiten es über Super-Glasfaser-Bahnen
mit vielen photonischen Ausgängen,
um eine noch größere, virtuelle Welt zu erschaffen.
En 2012,
un equipo de japoneses y daneses estableció un nuevo récord mundial:
la transmisión de un petabit de datos,
es decir, lo que equivale a 10 000 horas de video en alta definición,
mediante un cable de 50 km en un segundo.
No se trataba de un cable cualquiera,
sino de una versión de fibra óptica con alimentación,
la red oculta que conecta todo el planeta y posibilita internet.
Por décadas,
las comunicaciones a larga distancia entre ciudades y países
se realizaron por medio de señales eléctricas a través de cables de cobre.
Esto resultaba lento e ineficiente,
ya que los cables metálicos limitaban la velocidad y se desperdiciaba energía.
Pero a finales del siglo XX,
los ingenieros idearon un método de transmisión superior.
A diferencia del metal,
el vidrio puede derretirse meticulosamente y fundirse en flexibles hebras de fibra
de cientos de kilómetros y tan finas como hebras de cabello.
Y en lugar de electricidad,
estas hebras transportan pulsos de luz que representan información digital.
Pero ¿cómo hace la luz para viajar dentro del vidrio y no a través de él?
El truco consiste en un fenómeno conocido como reflexión interna total.
Desde la época de Newton,
fabricantes de lentes y científicos
saben que la luz dobla al pasar del aire a materiales como el agua o el vidrio.
Cuando un rayo de luz dentro del vidrio golpea su superficie
en un ángulo pronunciado, se refracta o dobla al salir al aire.
Pero si el rayo produce un ángulo menos pronunciado,
se doblará tan rápido que permanecerá atrapado rebotando dentro del vidrio.
Bajo las condiciones apropiadas,
lo normalmente transparente a la luz
puede permanecer invisible a la vista.
En comparación con la electricidad o la radio,
las señales de fibra óptica apenas si se degradan en largas distancias,
aunque sí se pierde algo de energía.
Y las fibras no deben doblarse demasiado para que la luz no se escape.
Hoy día, una única fibra óptica transporta muchas longitudes de onda de luz,
cada una es un canal diferente de información.
Y un cable de fibra óptica contiene cientos de estas hebras de fibra.
Más de un millón de km de cable atraviesan el fondo de los océanos
y enlazan a los continentes.
Esto equivale a rodear la Tierra casi 30 veces.
Gracias a la fibra óptica, la distancia casi no limita la información.
Esto permitió que internet evolucionara a una computadora planetaria.
Cada vez más, nuestro trabajo móvil y pasatiempos
dependen de legiones de servidores sobrecargados,
almacenados en enormes centros de procesamiento de datos por todo el mundo.
Esto se denomina "computación en la nube" y conlleva dos grandes problemas:
calor residual y demanda de ancho de banda.
La mayor parte del tráfico de internet
viaja dentro de centros de procesamiento de datos,
donde hay miles de servidores conectados con cables eléctricos tradicionales.
La mitad de la energía que consumen se desperdicia como calor.
Mientras tanto, la demanda de ancho de banda es cada vez mayor
y los gigahercios que emplean nuestros dispositivos móviles
alcanzan su límite de envío de datos.
Al parecer, la fibra óptica ha sido demasiado buena para ser verdad,
al alimentar nubes y expectativas de computación móvil demasiado ambiciosas.
Pero una tecnología similar, la fotónica integrada, llegó al rescate.
La luz puede desplazarse no únicamente a través de la fibra óptica,
sino también por medio de cables de silicona ultradelgados.
Los cables de silicona no transportan la luz tan bien como la fibra,
pero sí permiten que los ingenieros reduzcan
todos los dispositivos en una red de fibra óptica de cientos de km
a diminutos chips fotónicos que se conectan a los servidores
y convierten las señales eléctricas en señales ópticas y viceversa.
Estos chips que convierten la electricidad en luz
permiten cambiar los cables eléctricos en los centros de datos
por fibras de menor consumo.
Los chips fotónicos pueden también contribuir
a resolver las limitaciones de banda ancha.
Los investigadores intentan reemplazar los gigahercios móviles
por frecuencias de terahercios
para así transportar datos miles de veces más rápido.
Pero se trata de señales de corto alcance que son absorbidas por la humedad del aire
o bloqueadas por edificios altos.
Contando con diminutos chips fotónicos
distribuidos por varias ciudades,
las señales de terahercios pueden transmitirse a larga distancia.
Pueden hacerlo gracias a un intermediario, la fibra óptica,
y hacer de esta forma que la conectividad inalámbrica hiperrápida sea una realidad.
A lo largo de la historia, la luz nos ha brindado visibilidad y calor,
y ha sido una compañera fiel
durante nuestra exploración y descubrimiento del mundo físico.
Hoy día, unimos la luz a la información
y la redirigimos para que se traslade por una gran avenida de fibra óptica
con numerosas salidas fotónicas integradas.
Construimos así un mundo virtual cada vez más extenso.
در ۲۰۱۲،
یک تیم تحقیقاتی ژاپنی و دانمارکی یک رکورد جهانی زدند،
انتقال ۱ پتابایت محتوا
و آن ۱۰٫۰۰۰ ساعت ویدئو با کیفیت خیلی شفاف
از طریق پنجاه کیلومتر کابل، در یک ثانیه.
این فقط یک کابل معمولی نبود.
این یک نسخهٔ تقویت شدهٔ فیبر نوری بود
شبکه پنهانی که سیارهمان را به هم وصل کرده
و اینترنت را ممکن کرده.
برای دههها،
ارتباطات از راه دور بین شهرها و کشورها
به وسیله سیگنالهای الکتریکی برقرار میشد،
از سیمهایی که از مس ساخته شده بود.
این بسیار آهسته و ناکارآمد بود،
با سیمهای فلزی سرعت دیتا محدود بود و قدرتش به خاطر حرارت از بین میرفت.
اما در اواخر قرن بیستم،
مهندسین بر روشهای فوق حرفهایِ انتقال مسلط شدند.
به جای فلز،
شیشه میتوانست با احتیاط ذوب شود و و به رشتههای فیبرمنعطف دربیاید،
صدها کیلومترطولش باشد و به نازکی موهای انسان باشد.
این رشتهها به جای برق،
به عنوان محتوای دیجیتال، پالسهای نور را جابجا میکنند،
اما چگونه نور از درون شیشه میگذرد بدون اینکه از آن عبور کند؟
رمز آن در پدیدهای به نامِ بازتابِ داخلیِ کلی نهفته است.
از زمان اسحاق نیوتون تا الان،
لنزسازان و دانشمندان میدانستند وقتی نور از بین هوا و موادی مثل آب
یا شیشه عبور میکند، میتواند شکسته شود.
وقتی شعاعی از نور، درون شیشه به سطحی با زاویه تند برخورد میکند،
میشکند، یا هنگام خارج شدن در هوا خم میشود.
اما اگر اشعه از زاویه ملایم عبور کند،
منحرف میشود و بنابراین گیر میافتد،
و به درون شیشه باز میگردد.
تحت شرایط درست،
چیزی که معمولاّ نور را از خود میگذراند میتواند از دید جهان پنهانش کند.
در مقایسه با برق یا رادیو،
سیگنالهای فیبر نوری در فواصل زیاد به سختی دچار افت کیفیت میشوند --
یک نیروی کوچک پراکندگی زیادی ایجاد میکند،
و فیبرها نمیتوانند خیلی سریع خم شوند،
وگرنه نور بیرون میزند.
امروزه، یک سیگنال فیبرنوری، نورهایی با طول موجهای زیاد حمل میکند،
و هر یک با کانال محتوای متفاوت.
و یک کابل فیبر نوری شامل صدها رشته فیبری است.
بیشتر از یک میلیون کیلومتر از کابلها بطور متقاطع کف اقیانوسهای ما قرار دارند
تا کشورها را به هم متصل کنند --
این میزان برای اینکه دور خط استوا حدود سی بار بپیچد کافی است.
با فیبرهای نوری،
فاصله نمیتواند داده را محدود کند،
و این موجب شده که اینترنت سر از خیلی از کامپیوترها درآورد.
به طور روزافزون،
کار و بازی با موبایلهایمان بستگی به کارکرد سرورهای کامپیوتر دارد،
که در مراکز کلان داده در سراسر جهان انباشته شدهاند.
این محاسبات ابری نامیده میشود،
و منجر به دو مشکل بزرگ میشود:
دفع حرارت و نیاز به پهنای باند.
مقدار زیادی از ترافیک اینترنت، اطراف مراکز داده در رفت و آمد است
جایی که هزاران سرور به وسیلهٔ کابلهای برق سنتی بهم متصل شدهاند.
نیمی از قدرت در جریانشان به شکل حرارت از بین میرود.
درحالیکه، پهنای باند بیسیم دائماً به حرکت آنها بستگی دارد،
و سیگنالهای گیگاهرتز که در موبایلهای ما استفاده میشوند
در حال محدود شدن دریافت محتوا هستند.
به نظر میرسد فیبرهای نوری خیلی خوب بودهاند،
بارگذاری مافوق تصور ابر و انتظارات محاسبههایی قابل انتقال.
اما یک تکنولوژی وابسته و ادغام شده با فوتونها، به کمک آمده است.
نور نه تنها در فیبرهای نوری،
بلکه در سیمهای سیلیکونی فوق باریک هم میتواند هدایت شود.
سیمهای سیلیکونی نور را مثل فیبر هدایت نمیکنند.
اما آنها مهندسین را قادر به کوچک کردن
تمام دستگاهها در یک شبکه فیبر نوری کردهاند
تا حد چیپهای فوتونی که به سرور متصل میشوند
و سیگنالهای الکتریکیشان را به نوری تبدیل میکنند و برعکس.
این چیپهای تبدیل الکتریسیته به نور اجازه میدهد تا
کابلهای الکتریکی ناکارآمد در مراکز محتوا، با فیبر جایگزین شوند.
چیپهای فوتونی میتوانند به محدودیتهای پهنای باند بیسیم در فواصل باز کمک کنند.
محققین در حال کارکردن بر روی جایگزینی سیگنالهای گیگاهرتز موبایل
با فرکانسهای تراهرتز هستند،
که محتوا را هزاران برابر سریعتر حمل کنند.
اما اینها سیگنالهای با برد پایین هستند:
آنها توسط رطوبت هوا جذب میشوند،
یا با ساختمانهای بلند مسدود میشوند.
با چیپهای جابجاکننده فوتونی فیبری- به- بیسیم کوچک
در تمام شهرها پخش میشوند،
سیگنالهای تراهرتز میتوانند به فاصلههای دوردست بروند.
آنها میتوانند از طریق واسطهی ثابت این کار را بکنند،
فیبرهای نوری، و ساخت ازتباط بیسیمِ سریع السیر یک حقیقت است.
در طول تاریخ بشریت،
نور با دیدن و حرارت، به ما ارزانی شده است،
مثل یک همراه ثابت وقتیکه درحال جستجو و زندگی در جهان فیزیکی هستیم.
امروزه، به نور اطلاعات تحمیل میکنیم و هدایتش میکنیم
تا در شاهراه فیبری،
با خروجیهای مختلف فوتونی حرکت کند
تا جهان مجازی تا جایی که میتواند گستردهتر شود.
En 2012, une équipe de chercheurs danois et japonais
a établi un record du monde,
transmettre un pétabit de données
— soit 10 000 heures de vidéo HD —
via un câble de 50 kilomètres, en une seconde.
Ce n'était pas n'importe quel câble.
C'était une version améliorée de fibre optique —
le réseau caché qui relie notre planète
et rend l'Internet possible.
Durant des décennies,
les communications longue distance entre les villes et les pays
ont été portées par des signaux électriques
sur des fils de cuivre.
C'était lent et inefficace,
les fils de métal limitant les flux de données
et générant des déperditions de chaleur.
Mais à la fin du 20e siècle,
des ingénieurs ont maîtrisé une méthode de transmission bien supérieure.
A la place du métal,
le verre peut être fondu et moulé en brins de fibre flexible,
longs de plusieurs kilomètres et pas plus épais qu'un cheveu.
Et à la place d'électricité,
ces brins portent des pulsations de lumière,
représentant des données numériques.
Mais comment la lumière voyage-t-elle dans le verre au lieu de le traverser ?
L'astuce repose sur un phénomène appelé réflexion totale interne.
Depuis l'époque d'Isaac Newton, fabricants de lentilles et scientifiques
savent que la lumière est réfractée ou courbée
quand elle passe entre l'air et des matériaux comme l'eau ou le verre
Quand un rayon de lumière dans du verre en heurte la surface sous un angle abrupt,
il se réfracte, ou se courbe en sortant dans l'air.
Mais si le rayon voyage à un angle faible,
il se courbe tellement qu'il reste prisonnier,
rebondissant à l'intérieur du verre.
Dans les bonnes conditions,
une chose normalement transparente à la lumière peut la cacher du monde.
Comparé à l'électricité ou aux ondes radio,
les signaux sur fibre optique se dégradent peu sur de grandes distances,
un peu de puissance se dissipe,
et les fibres ne peuvent pas être trop tordues,
sinon la lumière s'échappe.
Aujourd'hui, une seule fibre optique porte plusieurs longueurs d'ondes lumineuses,
chacune étant un canal de données distinct.
Et un câble de fibre optique contient des centaines de ces brins.
Plus d'un million de kilomètres de câble quadrillent les fonds marins
pour relier les continents —
assez pour faire le tour de l'équateur près de trente fois.
Avec la fibre optique,
la distance ne limite presque plus les données,
ce qui a permis à internet d'évoluer en un ordinateur planétaire.
De plus en plus,
nos activités mobiles s'appuient sur des quantités de serveurs surchargés,
entreposés dans des centres de données géants répartis à travers le monde.
Cela s'appelle l'informatique en nuage
et mène à deux gros problèmes :
déperdition de chaleur et demande de bande passante.
La grande majorité du trafic internet transite via les centres de données,
où des milliers de serveurs sont connectés par des câbles électriques traditionnels.
La moitié de leur puissance de fonctionnement est perdue en chaleur.
En parallèle, les demandes de bande passante sans fil progressent
et les signaux en gigahertz utilisés dans nos appareils mobiles
atteignent leurs limites de volumes de données.
Il semble que la fibre optique a été trop bonne pour son propre bien,
alimentant l'ambition démesurée du nuage et les attentes de l'informatique mobile.
Mais une technologie voisine, la photonique intégrée,
arrive à la rescousse.
La lumière peut être conduite non seulement dans les fibres optiques,
mais aussi dans des fils de silicone ultra fins.
Les fils de silicone ne conduisent pas la lumière aussi bien que la fibre.
Mais ils permettent aux ingénieurs de faire tenir
cent kilomètres de réseau de fibre optique
dans une minuscule puce photonique qui se branche sur les serveurs
et convertit leurs signaux électriques vers l'optique et inversement.
Ces puces "électricité vers lumière"
permettent que les câbles électriques dans les centres de données
soient remplacés par de la fibre peu gourmande en énergie.
Les puces photoniques aident aussi
à s'affranchir des limitations de bande passante du sans fil.
Des chercheurs travaillent au remplacement des signaux hertziens mobiles
par des fréquences en térahertz,
pour transmettre les données des milliers de fois plus vite.
Mais ce sont des signaux à courte portée :
ils sont absorbés par l'humidité de l'air,
ou bloqués par de grands bâtiments.
Avec de petites puces photoniques transmettant du sans fil vers la fibre,
réparties dans les villes,
les signaux en térahertz peuvent être relayés sur de longues distances.
Ils le peuvent via un intermédiaire stable,
la fibre optique, et faire des connexions sans fil hyper rapides une réalité.
Tout au long de l'histoire de l'humanité,
la lumière nous a fait cadeau de la vue et de la chaleur,
servant de compagnon fidèle
à notre exploration et compréhension du monde physique.
Maintenant, nous avons chargé la lumière d'informations et l'avons redirigée
pour la faire courir le long d'une super autoroute de fibre optique,
avec de nombreuses sorties en photonique intégrée,
pour construire un monde virtuel encore plus étendu.
ב 2012,
קבוצה של מדענים יפנים ודנים קבעה שיא עולמי,
כשהעבירה 1 פטהביט של מידע --
זה 10,000 שעות של וידאו באיכות גבוהה --
על כבל באורך חמישים קילומטר, בשניה.
זה לא היה סתם כבל.
זה היה גרסה משופרת של סיב אופטי --
הרשת החבויה של קשרים שמחברת את הפלנטה שלנו
והופכת את האינטרנט לאפשרי.
במשך עשורים,
תקשורת לטווח ארוך בין ערים ומדינות
נישאה באותות חשמליים,
בחוטים עשויי נחושת.
זה היה איטי ולא יעיל,
עם חוטי מתכת שהגבילו את קצב המידע ואת אובדן הכוח כחום שיורי.
אבל בשלהי המאה ה 20,
מהנדסים החלו לשלוט בשיטת העברה עליונה בהרבה.
במקום מתכת,
אפשר להמיס זכוכית בזהירות וליצור ממנה סיבים גמישים,
באורך של מאות קילומטרים ובעובי של לא יותר משערת אדם.
ובמקום חשמל,
הסיבים האלה נושאים פולסים של אור, שמייצג מידע דיגיטלי.
אבל איך אור נע בתוך זכוכית, מבלי לעבור דרכה?
הטריק נמצא בתופעה שידועה כהחזרה פנימית מלאה.
מאז זמנו של אייזיק ניוטון,
יצרני עדשות ומדענים ידעו שאור מתכופף
כשהוא עובר בין אויר וחומרים כמו מים או זכוכית.
כשקרן אור בתוך זכוכית פוגעת בפני השטח בזוית חדה,
הוא נשברת, או מתעקמת כשהיא יוצאת לאויר.
אבל אם הקרן נעה בזוית כהה,
היא מתעקמת כל כך, שהיא נשארת לכודה,
מקפצת בתוך הזכוכית.
תחת התנאים המתאימים,
חומר שבדרך-כלל נראה שקוף באור, יכול להסתיר את האור מהעולם.
יחסית לחשמל או לרדיו,
אותות בסיבים אופטיים בקושי דועכים לאורך מרחקים ארוכים --
מעט כוח כן מתפזר,
ואי אפשר לכופף את הסיבים באופן חד,
אחרת האור יזלוג החוצה.
היום, כבל אופטי בודד נושא הרבה אורכי גל של אור,
כל אחד בערוץ שונה של מידע.
וכבל סיבים אופטיים מכיל מאות מהסיבים האלה.
יותר ממליון קילומטרים של כבל חוצים את קרקעית האוקיינוסים שלנו
כדי לחבר את היבשות --
מספיק כדי להקיף את קו המשווה כמעט שלושים פעם.
בסיבים אופטיים,
המרחק כמעט לא מגביל את המידע,
מה שמאפשר לאינטרנט להתפתח למחשב פְּלָנֶטָרִי.
יותר ויותר,
העבודה והמשחקים הניידים שלנו מסתמכים על לגיונות של שרתים עמוסים מדי,
מאוכסנים במרכזי מידע עצומים שמפוזרים בעולם.
זה נקרא מחשוב ענן,
והוא מוביל לשתי בעיות גדולות:
בזבוז חום ודרישה לרוחב פס.
רוב תנועת האינטרנט מתרחשת בתוך חוות שרתים,
שם אלפי שרתים מחוברים על ידי חוטי מתכת מסורתיים.
חצי מהכוח שנדרש להם מבוזבז על חום.
לעומת זאת, הדרישה לתקשורת אלחוטית גדלה,
ואותות בטווח הגיגה-הרץ במכשירים הניידים שלנו
מתקרבים למגבלות העברת המידע שלהם.
נראה שסיבים אופטיים הצליחו מדי,
ותידלקו את הענן השאפתן מדי וציפיות המחשוב הנייד.
אבל טכנולוגיה קרובה: פוטוניקה משולבת, הגיעה להציל את המצב.
אור יכול לעבור לא רק בסיב אופטי,
אלא גם בחוטי סיליקון אולטרה דקים.
חוטי סיליקון לא מנחים את האור היטב כמו סיבי זכוכית,
אבל הם מאפשרים למהנדסים למזער
את כל המכשירים ברשת כבלים אופטיים של מאה קילומטר
לשבבים פוטוניים זעירים שמתחברים לשרתים
וממירים את האותות החשמליים שלהם לאופטיים וחזרה.
השבבים האלה שממירים מחשמל לאור מאפשרים להחליף כבלים חשמליים מבזבזים
במרכזי מחשוב לסיבים אופטיים יעילים.
שבבים פוטוניים יכולים גם לעזור לפרוץ את מגבלות רוחב הפס האלחוטי.
חוקרים עובדים להחליף אותות גיגה-הרץ ניידים
עם תדירויות של טרה-הרץ,
כדי לשאת מידע אלפי מונים מהר יותר.
אבל אלה אותות למרחק קצר:
הם נספגים בלחות באויר,
או נחסמים על ידי בניינים גבוהים.
כששבבי משדריםזעירים מאלחוט לפייבר
מפוזרים בערים,
אותות טרה-הרץ יכולים לעבור לאורך מרחקים גדולים.
הם יכולים לעשות זאת דרך מתווך אמין,
סיבים אופטיים, ולהפוך קישוריות אלחוטית היפר מהירה למציאות.
במשך כל ההיסטוריה האנושית,
אור נתן לנו ראיה וחום,
שירת כשותף יציב בעודנו חוקרים ומתיישבים בעולם הפיזי.
עכשיו, ניצלנו את האור להעברת מידע וניתבנו אותו
לרוץ לאורך הדרך המהירה של הסיבים האופטיים --
עם הרבה יציאות פוטוניות שונות משולבות --
כדי לבנות עולם וירטואלי אפילו נרחב יותר.
2012-ben
egy csapat japán és dán kutató világrekordot állított fel,
amikor egy petabitnyi adatot –
ami 10 000 órányi nagy felbontású videónak felel meg –
vitt át egy 50 kilométeres kábelen egy másodperc alatt.
Ez nem akármilyen kábel volt,
hanem felturbózott optikai szál –
a bolygónkat összekötő rejtett kábelrengeteg,
mely lehetővé teszi az internetet.
Évtizedekig
a távolsági kommunikáció a városok és országok között
elektromos jelek útján,
rézvezetékeken keresztül történt.
Ez lassú volt és nem kielégítő, mivel a fémvezetékek
korlátozták az adatsebességet, és a hővesztés miatt a teljesítményt.
De a 20. század végén
a mérnökök sokkal jobb átviteli módot találtak.
A fém helyett
gondosan megolvasztott üvegből rugalmas optikai szálakat fűznek,
melyek több száz kilométer hosszúak és hajszálvékonyak.
És elektromosság helyett
a szálak fényimpulzusokat szállítanak, melyek digitális adatként jelennek meg,
De hogyan utazik a fény az üvegben, és nem csak áthalad rajta?
A trükk a teljes fényvisszaverődés néven ismert jelenségben rejlik.
Isaac Newton kora óta
a lencsekészítők és a tudósok tudják, hogy a fény megtörik,
amikor levegőn, vízen vagy üvegen halad át.
Amikor egy fénysugár az üvegben meredek szögben éri el annak felületét
megtörik vagy meghajlik, amint a levegőbe távozik.
De ha a sugár kis szögben terjed,
annyira meghajlik, hogy bent ragad,
az üveg belsejében pattogva.
Adott esetben egy dolog,
ami amúgy átereszti a fényt, olykor elrejtheti azt a világ elől.
Az elektromos vagy rádiójelekhez képest
az optikai szálak jelei alig gyengülnek nagy távolságon –
egy kis energia szétszóródik,
a szálak pedig nem hajolhatnak élesen,
máskülönben a fény kiszivárog.
Manapság egyetlen optikai szál különböző hullámhosszúságú fényt szállít,
melyek mindegyike egy-egy adatcsatorna.
Egy optikai kábel több száz ilyen optikai szálat tartalmaz.
Több mint 1 millió kilométernyi kábel keresztezi az óceánok fenekét,
hogy összekösse a kontinenseket.
Ez elegendő ahhoz, hogy az Egyenlítőt majdnem harmincszor körbetekerjük.
Az optikai kábelekkel
a távolság alig szab határt az adatoknak,
mely lehetővé tette, hogy az internet egy bolygónyi számítógéppé fejlődjön.
Távmunkánk és mobilos szórakozásunk
egyre inkább túlterhelt szervergépek hadára támaszkodik,
amiket gigantikus adatközpontokban tárolnak szanaszét a világban.
Ez az ún. felhőalapú számítástechnika,
ami két nagy problémához vezet:
hőveszteséghez és sávszélesség-igényhez.
Az internetforgalom nagy része adatközpontok belsejében történik,
ahol több ezer szerver van összekötve hagyományos elektromos kábelekkel.
Ezek működési energiájának fele hőként elveszik.
Eközben a vezeték nélküli sávszélesség iránti kereslet folyamatosan növekszik,
és a telefonunk által használt gigahertzes sávok
elérik az adatátviteli korlátjukat.
Úgy tűnik, hogy az optikai kábelek vesztét saját jóságuk hozza el,
mivel túlfűtötték a magas felhőalapú mobilinformatikai elvárásokat.
De egy rokon technológia, az integrált fotonika, a segítségére jött.
A fényt nem csak optikai szálakban lehet vezetni,
hanem ultravékony szilíciumszálakban is.
A szilíciumszálak nem vezetik olyan jól a fényt, mint az optikaiak.
De a mérnökök ezáltal képesek összezsugorítani
egy száz kilométeren belüli optikai hálózat összes eszközét
egy szerverekbe illesztett apró fotonikai chipre,
melynek elektromos jeleit átalakítják optikaira és vissza.
Az elektromosból fényt csináló chipek által az adatközpontok pazarló kábeleit
képesek energiahatékony optikai szálakra cserélni.
A fotonikus chipekkel túlszárnyalhatóak a vezeték nélküli sávszélesség határai is.
A kutatók dolgoznak a mobil frekvenciasávok
gigahertzesről terahertzesre növelésén,
megsokszorozva így az adattovábbítási sebességet.
De ezeket a rövid hatótávolságú jeleket
a levegő nedvessége elnyeli
és a magas épületek blokkolják.
A városokban szétszórt,
vezeték nélküli adatból optikait csináló fotonikai chipek
a terahertzes jeleket nagy hatótávolságon is továbbítják.
Egy stabil közvetítőn, az optikai szálon keresztül
megvalósulhat a hipergyors vezeték nélküli kapcsolat.
Az emberiség eddigi történetében
a fény látvánnyal és hővel jutalmazott minket,
állandó társként szolgált anyagi világunk felfedezésében és birtokba vételében.
Mára az információval kordában tartott fényt
optikai szálon futó szuperpályákra vezettük rá,
rajta számos különböző integrált fotonikus kijárattal,
hogy egy még átfogóbb, virtuális világot építsünk fel.
Tahun 2012,
tim yang terdiri dari peneliti Jepang dan Denmark mencetak rekor dunia,
mengirimkan data sebesar 1 petabit-
itu 10.000 jam video definisi tinggi-
melalui 50 kilometer kabel, dalam sedetik.
Ini bukan sembarang kabel.
Ini adalah serat optik versi lebih canggih-
jaringan tersembunyi yang menghubungkan planet kita
dan memungkinkan adanya internet.
Berdekade-dekade,
komunikasi jarak jauh antar kota dan negara
dilakukan melalui sinyal elektrik,
di dalam kabel tembaga.
Ini lambat dan tidak efisien,
kabel logam membatasi jumlah data dan daya terbuang sebagai panas.
Namun di akhir abad ke-20,
para insinyur menguasai metode yang jauh lebih hebat dalam transmisi.
Alih-alih logam,
kaca bisa dilelehkan dengan saksama dan dibentuk menjadi serat yang fleksibel,
panjangnya ratusan kilometer dan tak lebih tebal daripada rambut manusia.
Dan alih-alih listrik,
serat-serat ini membawa pulsa cahaya, mewakili data digital.
Tapi bagaimana cahaya berjalan di dalam kaca bukannya melewati kaca?
Triknya berada pada fenomena yang dikenal sebagai refleksi internal total.
Sejak zaman Isaac Newton,
para pembuat lensa dan ilmuwan sudah tahu bahwa cahaya membelok
ketika melewati antara udara dan material seperti air atau kaca.
Ketika pancaran cahaya di dalam kaca menyentuh permukaannya di sudut lancip
cahaya dibiaskan atau dibelokkan saat keluar menuju udara.
Namun jika cahaya bergerak pada sudut tumpul,
cahaya akan membengkok sehingga tetap terperangkap,
memantul di bagian dalam kaca.
Dalam kondisi yang tepat,
sesuatu yang normalnya transparan pada cahaya bisa menutupi cahaya.
Dibandingkan dengan listrik atau radio,
sinyal serat optik tidak banyak menurun dalam jarak jauh -
ada tenaga yang terbuang,
dan serat tidak melekuk terlalu tajam,
jika tidak cahaya bocor ke luar.
Hari ini, sehelai serat optik membawa banyak panjang gelombang cahaya,
masing-masing saluran data yang berbeda.
Dan kabel serat optik memuat ratusan untai serat.
Lebih dari sejuta kilometer kabel bersilangan di dasar laut
untuk menghubungkan benua-benua -
itu cukup untuk hampir tiga puluh kali mengitari Ekuator.
Dengan serat optik,
jarak tidak terlalu membatasi data,
yang memungkinkan internet untuk berevolusi menjadi komputer planet .
Ditambah lagi,
kegiatan seluler kita bergantung pada legiun server komputer yang bekerja keras
disimpan di pusat data yang sangat besar di seluruh dunia.
Ini disebut komputasi awan,
dan hal ini menimbulkan dua masalah besar:
kalor yang terbuang dan permintaan bandwidth.
Lalu-lintas internet dalam jumlah besar bergerak dalam pusat data,
di mana ribuan server terhubung oleh kabel listrik tradisional.
Separuh dari kekuatan geraknya terbuang sebagai panas.
Sementara, bandwidth nirkabel memerlukan kekuatan yang stabil,
dan sinyal gigahertz yang digunakan oleh perangkat seluler kita
mencapai batas pengiriman data.
Kelihatannya serat optik terlalu bagus untuk kebaikannya sendiri,
memicu awan yang terlalu ambisius dan ekspektasi komputasi seluler
Namun teknologi yang bersangkutan, fotonik terintegrasi, datang menolong.
Cahaya bisa diarahkan tidak hanya dalam serat optik,
tapi juga di dalam kabel silikon ultra-tipis.
Kabel silikon tidak mengarahkan cahaya sebaik serat.
Namun memungkinkan para insinyur untuk mengecilkan
semua perangkat dalam seratus kilometer jaringan serat optik
menjadi chip fotonik kecil yang menancap pada server
dan mengubah sinyal elektrik menjadi optik dan kembali.
Chip listrik-ke-cahaya ini memungkinkan kabel listrik yang boros di pusat data
untuk diganti dengan serat yang lebih efisien.
Chip fotonik juga bisa membantu memperluas batas bandwidth nirkabel.
Para peneliti sedang bekerja untuk mengganti sinyal gigahertz seluler
dengan frekuensi terahertz,
untuk mengangkut data seribu kali lebih cepat.
Namun ini adalah sinyal jarak pendek:
mereka diserap oleh kelembaban di udara,
atau terhalang oleh bangunan tinggi.
Dengan chip pemancar fotonik nirkabel-ke-serat yang mungil
didistribusikan ke seluruh kota,
sinyal tetrahertz dapat disiarkan pada jarak yang jauh.
Mereka bisa melakukannya dengan perantara yang stabil,
serat optik, dan mewujudkan koneksi nirkabel yang sangat cepat.
Bagi seluruh sejarah manusia,
cahaya sudah memberkahi kita dengan pengelihatan dan panas,
berlaku sebagai rekan setia sementara kita menjelajahi dan menapaki dunia nyata.
Saat ini, kita melengkapi cahaya dengan informasi dan mengarahkannya kembali
untuk bergerak melewati jalan tol super serat optik-
dengan banyaknya pintu keluar fotonik yang berbeda-
untuk membangun dunia virtual yang lebih luas.
2012年
日本とデンマークの合同研究チームが 世界記録を打ち立てました
毎秒１ペタビットのデータ つまり
１万時間分の高精細度ビデオに 相当するデータを
１本のケーブルで 50キロメートルも伝送したのです
それも ただのケーブルではなく
地球を結びつけ インターネットを可能にする
隠れたネットワーク
光ファイバーの改良版でした
何十年もの間
都市や国を結ぶ長距離通信は
銅線を通じた
電気信号によって行われていました
これは 遅く 非効率的であり
金属線がデータ伝送速度を制限し 廃熱によって伝送能力が一部失われていました
ところが 20世紀末には
より優れた伝送方法が開発されました
金属の代わりに
ガラスを注意深く溶かし しなやかで 人間の髪より細い
数百キロメートルの長さの ファイバーの束に加工します
そして このファイバーは
電気の代わりに データを表す 光のパルスを運びます
しかし 光はどのようにして ガラスの「中」を進むのでしょうか
そのミソは 全内部反射という現象です
ニュートンの時代から
レンズ職人や科学者の間では 光が空気から
水やガラスなどの物質を通る際 進路が曲がることが知られていました
ガラスの中を通る光線が ガラスの表面に急な角度で当たると
光線が空気へ抜けていく際 屈折 つまり曲がります
ところが 浅い角度だと
光線が曲がりすぎて 表面を通過できず
ガラスの中で 跳ね返っていくのです
条件さえ合えば
通常なら 光を通すガラスが 光を中にとどめることができるのです
電気や電波と比べ
光ファイバーによる信号は 長距離を 移動しても ほとんど劣化しません
とはいえ 光の一部は散乱しますし
ファイバーを曲げすぎてしまうと
光が漏れ出すという 欠点があります
今日 １本の光ファイバーは 波長の異なる光をいくつも運んでいて
それぞれ異なる データのチャネルを伝送します
そして 光ファイバーケーブルの中には このようなファイバーの束が沢山あるのです
海底には 100万キロメートル以上の ケーブルが 縦横無尽に敷かれ
大陸を結んでいます ―
赤道を30周できる程の長さです
光ファイバーを使えば
距離は大した問題とはならず
これによって インターネットは 地球規模のコンピュータへと進化しました
次第に
モバイル環境は 世界中の巨大なデータセンターの中にある
働きづめのサーバーの軍団に 頼るようになってきています
これは クラウドコンピューティングといい
２つの大問題の原因となっています
廃熱と帯域幅のひっ迫です
インターネットトラフィックの大部分は 昔ながらの電気ケーブルで繋がれた
何千というサーバーからなる データセンターの中を往復しています
そこで使われる電力の半分は 廃熱となってしまっています
また 無線帯域幅の需要は 高まり続けていて
携帯機器に用いられる ギガヘルツ波は
データの伝送量が 限界を迎えつつあります
どうやら 光ファイバーは あまりにも優秀すぎて
クラウドやモバイルコンピューティングへの 期待が膨らみすぎているようです
しかし 関連技術の集積フォトニクスが 救いの手を差し伸べました
光は 光ファイバーだけではなく
ごく細いシリコンワイヤによっても 運ぶことができます
シリコンワイヤは ファイバーほど 光を運ぶことはできませんが
何百キロメートルにも及ぶ
光ファイバーのネットワークを 小さなフォトニックチップに
収められるようになり サーバーに繋いで
電気信号と光信号の変換が 出来るようになるのです
この変換チップのおかげで データセンターで用いられてきた
電気ケーブルを 電力効率の良い ファイバーに置き換えられるのです
フォトニックチップによって 無線帯域幅の限界を超えることもできます
研究者は 携帯機器の ギガヘルツ波を
テラヘルツの周波数帯に置き換えて
データを何千倍も速く 伝送できるよう 試みています
しかし いずれも 伝播距離が短いのです
テラヘルツ波は 空気中の水蒸気に吸収され
あるいは 高い建物に 遮られたりするためです
無線からファイバーに変換する 小さなトランスミッタチップが
街中に分散されていれば
テラヘルツ波を次々と伝え 長距離に渡り伝送できます
その中継には 安定した仲介人である
光ファイバーを用いれば 超高速無線コネクティビティを実現できます
歴史を通して 人類は
光のおかげで ものを見たり 熱を利用してきました
光は常に 人類が物理世界を探検し 安住する 過程のそばにあり続けてきました
そして今 私たちは 光に情報を載せて
光集積回路という出口を たくさん組み込んだ
光ファイバーのスーパーハイウェイを 走らせることで
ますます拡張していく仮想世界を 築こうとしているのです
2012년,
일본과 덴마크의 연구원들은
1페타바이트의 데이터를 송신하는 세계 기록을 세웁니다.
10,000시간 분량의 고화질 비디오가
50km의 케이블을 넘어 순식간에 전송됐죠.
이건 결코 그냥 전선이 아니었습니다.
이것은 한차원 높은 버전의 광섬유입니다.
광섬유는 지구를 연결하여
인터넷이 가능하게 한 숨겨진 네트워크지요.
수십 년 동안,
많은 도시와 나라들의 원거리 의사소통은
구리 전선을 통한 전기 신호로 이루어졌습니다.
이는 매우 느리고 비효율적인데,
금속 전선은 전송 속도에 한계가 있고 열을 낭비하여 에너지를 잃기 때문이죠.
그러나 20세기 말,
엔지니어들은 아주 우수한 전송 방법을 터득합니다.
금속 대신,
유리를 조심스럽게 녹이면, 수 백 킬로미터 정도로 길고
머리카락 두께의 유연한 섬유 가닥을 뽑아낼 수 있었습니다.
이 섬유 가닥들은 전기가 아닌,
디지털 데이터에 해당하는 빛의 파동을 전송합니다.
어떻게 빛이 유리를 투과하지 않고, 그 안에서만 이동할 수 있을까요?
내부 전반사로 알려진 현상이 바로 그 비결입니다.
아이작 뉴턴의 연구 이후로,
렌즈 제작자와 과학자들은 빚이 공기를 지나
물 또는 유리 같은 재료에 닿았을 때 구부러진다는 것을 알았습니다.
한 줄기의 빛이 유리 표면과 부딪쳐 급격한 앵글을 만들면,
구부러져 공기 속으로 사라지는 굴절 현상이 나타납니다.
하지만 그 빛이 완만한 각도로 이동한다면,
이것은 유리 덫에 갇혀 벽에 튕기며
구부러진 모양으로 질주합니다.
알맞은 조건에서,
빛을 통과시켜주는 물질들이 반대로 빛을 숨길 수도 있지요.
전기나 무전과 비교해보면,
광섬유를 통한 신호전달은 원거리에서도 품질저하가 거의 없습니다.
약간의 열손실이 발생하기는 하지요.
또한 광섬유는 날카롭게 꺾일 수 없습니다.
그렇지 않다면, 그 빛은 새버릴 테니까요.
오늘날, 단일 광섬유는 많은 각각의 다른 데이터 채널인
빛의 파장을 옮깁니다.
그리고 광섬유 전선에는 수백 개의 이 광섬유 가닥이 포함되어있습니다
대륙을 연결하기 위해 우리 해저에
백반 킬로미터가 넘는 전선들이 교차되어 있습니다.
이는 적도를 30번 가까이 감을 수 있는 길이입니다.
광섬유 전선으로 인해,
데이터에 거리 제한은 거의 사라졌고,
이로 인해 지구 전체의 컴퓨터에 인터넷이 발전했습니다.
점점 더,
우리의 모바일 작업과 활동은 전 세계에 퍼져 있는 거대한
데이터 센터 속 다수의 컴퓨터 서버를 과도하게 혹사했습니다.
이것은 클라우드 컴퓨팅이라고 부르는데,
낭비되는 열과 대역폭의 수요라는
두 가지 큰 문제가 있습니다.
방대한 인터넷 트래픽이 데이터 센터를 오가는데,
이 데이터 센터는 수천 개의 서버가 전통적인 전선으로 연결된 곳입니다.
그 에너지의 절반은 열로 낭비됩니다.
그 사이, 무선 대역폭의 수요는 끊임없이 늘어나고,
모바일 기기에 사용되는 기가헤르츠 신호는
결국 전송 한계에 이릅니다.
광섬유는 그 자체가 꽤 좋게 느껴져서, 클라우드와 모바일 컴퓨팅에 대한
기대감에 과도하게 힘을 실어줬던 것 같습니다.
하지만 기술과 관련된 통합 포토닉스가, 도움의 손길을 뻗어왔습니다.
빛은 광섬유뿐만 아니라,
아주 얇은 실리콘 선에서도 이동할 수 있습니다.
실리콘 선은 섬유와 마찬가지로 빛을 잘 이동시킬 수 없습니다.
하지만 그것은, 100킬로미터 광섬유 네트워크 안의
모든 기기 장치들을, 서버 안에 꽂는 아주 작은
포토닉 칩으로 줄일 수 있습니다.
그리고 그들의 전기 신호를 광학으로 변환시킨 후, 돌려보냅니다.
이런 전기를 빛으로 변환시키는 칩은
데이터 센터의 낭비하는 전선들을 효율적인 섬유로 교체할 수 있습니다.
포토닉 칩은 무선 대역폭의 한계도 뚫고 나갈 수 있습니다.
연구원들은 수천 배 빠르게 데이터를 옮기기 위해
모바일 기가헤르츠 신호를 테라헤르츠 주파수로
교체하는 연구를 하고 있습니다.
하지만 이들의 신호는
공기 중의 수분에 흡수되거나,
고층 빌딩에 막히기 때문에 짧은 거리만 가능합니다.
그러나 작은 무선 섬유 테라헤르츠 포토닉 전송 칩을
광범위한 도시 곳곳에 사용한다면,
테라헤르츠 신호를 장거리까지 전달할 수 있습니다.
그들은 안정된 중개 지점인 광섬유를 경유하고,
현실에서 엄청나게 빠른 무선 연결을 만들 수 있습니다.
모든 인류 역사상,
빛은 우리에게 시야와 열을 주었고, 우리가 탐험하고,
물리적 세계에 정착하는 동안 꾸준한 동반자의 역할을 해 주었습니다.
이제, 우리는 막대한 빛에 대한 정보를 짊어지고,
많은 다른 포토닉 통로가 존재하는
초고속 광섬유 고속도로를 따라 달리기 위해 방향을 바꿨습니다.
좀 더 포괄적인, 가상 세계를 건설하기 위해 말이죠.
لە ساڵی ٢٠١٢دا،
تيمێکی توێژەری یابانی و دانیمارکی پێوانەییەکی جیهانییان تۆمار کرد،
بە گواستنەوەی 1 پێتابیت لە داتا—
کە یەکسانە بە ١٠،٠٠٠ کاتژمێر ڤیدیۆیی کواڵیتی بەرز—
لە یەک چرکەدا، بە کێبڵێکی ٥٠ کیلۆمەتری.
بەڵام ئەمە کێبڵێکی ئاسایی نەبوو.
بەڵکو کێبڵی پێشکەوتوی تیشکی بوو—
تۆڕە نەبینراوەکە، کە جیهان بەیەکەوە دەبەستێتەوە
و ئینتەرنێت بەردەست دەکات.
بۆ دەیان ساڵ،
پەیوەندی درێژ مەودای نێوان شار و وڵاتەکان
بە هۆی ئاماژەی کارەباییەوە کە لە
وایەری مس دروست کرابوو، دەگوازێتەوە.
ئەمەش هێواش و نا چالاك بوو،
بەهۆی سنوورداری لە گواستنەوەی زانیاری و بەفیڕۆچوونی وزە بە شێوەی گەرمی.
بەڵام لە کۆتاییەکانی سەدەی بیستەمدا،
ئەندازییارەکان شێوازێکی باشتریان بۆ گواستنەوەی زانیاری دۆزییەوە.
لە جیاتی کانزا،
دەکرێت شوشە بە وریاییەوە بتوێندرێتەوە و ڕیشاڵی باریکی لێ درووست بکرێت،
بە درێژایی سەدان کیلۆمەتر، کە ئەستورییەکی ناگاتە مووی قژ.
و لە جیاتی کارەبا،
ئەم وایەرانە تیشکی ڕوناکی بەکار دەهێنن بۆ گواستەنەوەی زانیاری.
بەڵام چۆن ڕوناکی بەناو شوشەدا تێدەپەڕێت، نەك ڕۆیشتن بەناویدا؟
نهێنییەکە لە دیاردەییەکەوە وەرگیراوە کە ناسراوە بە وێنە دانەوەیی تەواویی ناوەکی.
لە سەردەمی ئیسحاق نیوتنەوە،
درووستکەرانی هاوێنە و زاناکان زانیویانە ڕووناکی دەشکێتەوە کاتێک بە ناو
هەوا، ئاو یان مادەی وەکو شوشەدا تێدەپەڕێت.
کاتێک تیشکی ڕوناکی لەناو شوشەیەك بە گۆشەیەکی لێژ لە ڕووەکەی بدات،
کاتێک کە دەچێتەوە دەرەوە ئەوا دەشکێتەوە یان دەچەمێتەوە.
بەڵام ئەگەر تیشکەکە بە گۆشەیەکی تیژ بڕوات،
ئەوا دەچەمێتەوە و بە بەستراوی دەمێنێتەوە،
و بە درێژایی شوشەکە دەڕوات.
لە بارودۆخێکی گونجاودا،
دەکرێت بە شتێکی ڕۆشن ڕوناکی بشاریتەوە لە خەڵکی.
بەراورد بە کارەبا یان ڕادیۆ،
ئاماژەکانی فایبەر ئۆپتیک بە تۆزقاڵ لە مەودایی دووردا کەم دەکەن—
و هەندێك وزە پەرت دەبێت،
و کێبڵە تیشکییەکان ناتوانن بە شێوەیەکی تیژ بچەمێننەوە
ئەگینا ڕوناکیەکە دەچێتە دەرەوە.
ئەمڕۆکە، هەر تاکە ڕیشاڵێکی کێبڵی تیشکی چەندین شەپۆلی ڕوناکی لەخۆ دەگرێت،
هەریەك لەوان کەناڵێکی جیاوازی زانیاری پێک دەهێنن.
و یەک کێبڵی تیشکی لە سەدان ڕیشاڵ پێک دێت.
زیاتر لە ملیۆنان کیلۆمیتر لە کێبل کە تێکەڵ بەیەک دەبن لە دەرییاکاندا
تاکو کیشوەرەکان پێك ببەستن—
ئەوە بەسە بۆ ئەوەی بتوانیت نزیکەی ٣٠ جار بسوڕێیتەوە بە دەوری هێڵی کەمەرەییدا.
بە هۆی کێبڵی تیشکییەوە،
مەوداکان بە دەگمەن داتاکان سنووردار دەکەن،
هەر بۆیە وای لە ئینتەرنێت کرد گەشە بکات و ببێتە کۆمپیوتەرێکی هەسارەیی.
هەتا دێت زیاتر،
کاری مۆباییلەکانمان پشت بە ڕاژەکاری گەورە و بەهێز دەبەستێت
کە لە ناوەندێکی زانیاری زۆر گەورەدا هەڵدەگیرێن
کە پێی دەڵێن هەژمارگەیی هەوری،
ئەوەش دوو کێشەی لێ دەبێتەوە:
بە فیڕۆدانی گەرمی و سنوورداری بەکارهێنان.
زۆربەی گواستنەوەی زانیاریەکان لە ناو بنەکەی زانیاریەکاندا تێپەڕ دەبێت،
کە هەزاران ڕاژەکار بە یەك بەستراون بە هۆی کێبلی کارەبایی.
نيوەی وزە بەکارهێنراوەکە لە شێوەی گەرمی لەناودەچێت.
لە هەمان کاتدا، داواکاری لەسەر خزمەتگوزاری وایەرلێس زیادی کردووە،
و ئاماژەکانی گێگاهێرتز کە بەکار هاتووە لە مۆبایلەکانمان
سنوری گەیاندنی داتاکانی تێپەڕاندووە.
وا دیارە کێبڵی تیشکی زیاد لە پێویست باش بوو،
کە پشتیوانی بنکەیی زانیاریەکان دەکات.
بەڵام فۆتۆنە لێکدراوەکان کە داهێنانێکی هاوشێوەن، لەم کێشەیەدا هاوکار دەبن.
ڕوناکی بە تەنها بە ناو کێبڵی تیشکیدا تێپەڕ نابێت،
بەڵکو لەناو وایەری زۆر تەنکیی سیلیکۆنیشدا دەتوانێت تێپەڕ ببێت.
بەڵام شێوەی تێپەڕ بوونیان وەکو یەک نییە.
بەڵام ڕێگە بە ئەندازیاران دەدات بە بچووک کردنەوەی
هەموو ئەو ئامێرانەیی کە لە تۆڕێکی ١٠٠ کیلۆمەتری کێبڵی تیشکیدا بەکار هاتووە
بۆ تەڵەزمی فۆتۆنی بچووك کە دەبەسترێت بە ڕاژەکارەکانەوە
و ئاماژە کارەباییەکان دەگۆڕن بۆ ئاماژەیی ڕوناکی و بە پێچەوانەوە.
ئەم تەڵزمەی کە ئاماژەی کارەبایی بۆ ڕوناکی دەگۆڕێت، ڕیگە بە وایەری کارەبایی بێسود
دەدات کە بگۆڕێن بۆ وزەی ڕیشاڵی بەهێز.
تەڵزمە فۆتۆنەکان هەروەها یارمەتی شکاندنی سنورەکانی بەکارهێنان دەدات.
توێژەران بۆ گۆڕینی ئاماژەی گێگاهێرتزی
بۆ تێرا هێرتزی کار دەکەن،
ئەمەش گواستنەی زانییارییەکان بە هەزاران جار خێراتر دەکات.
بەڵام ئەمانە ئاماژەیی کورت مەودان:
شێی هەوا کار دەکاتە سەرییان،
یاخود بینا بەرزەکان دەبن بە بەربەست بۆیان.
بەهۆی تەڵزمی بڵاوکەرەوەیی فۆتۆنی
کە دابەش کراون لە شارەکان،
ئاماژە تیرا هێرتزییەکان دەکرێت بگوازرێنەوە بۆ مەودای درێژخایەن.
ئەمە دەکرێت ئەنجام بدرێت بەهۆی میانکاری جێگیرەوە
کە ئینتەرنێتی زۆر خێرای بێ وایەر بەردەست دەکات.
بە درێژایی مێژووی مرۆڤ،
ڕوناکی، بینین و گەرمی پێ بەخشیوین،
وەك هاورێیەك خزمەتی کردوین کاتێك دەگەڕاین بەدوای جیھاندا.
لە ئێستادا، توانیمان ڕوناکی هەڵگری زانیاریەکان بکەین و ئاڕاستەیان بکەین
تا کار بکات بە درێژایی ڕێگە خێراکەی کێبڵی تیشکیی
لەگەڵ چەندین بینایی دەرچووی لێکدراوی جۆراوجۆر کە
دەبێتە هۆی درووست بوونی جیهانێکی گەورەتری وەهمیتر.
၂၀၁၂ ခုနှစ်တွင်၊
ဂျပန်နဲ့ဒိန်းမတ်မှ သုတေသီအဖွဲ့ဟာ ကမ္ဘာ့စံချိန် တစ်ခုကို တင်ခဲ့ကြတယ်၊
၁ petabit ဒေတာကို၊
အဆင့်မြင့်ပြတ်သားမှု ဗီဒီယို နာရီပေါင်း ၁၀၀၀၀ ကျော်ကို--
ကီလိုမီတာ ၅၀ ရှည်တဲ့ နန်းကြိုး အဆုံးအထိ တစ်စက္ကန့် အတွင်း ပို့ပေးနိုင်ခဲ့ကြတယ်။
အဲဒါဟာ သာမန်နန်းကြိုး မဟုတ်ခဲ့ဘူး။
fiber optic တွေနဲ့ ပေါင်းစပ်ထားတဲ့ ကြိုးဖြစ်ပြီး
ကျုပ်တို့ ကမ္ဘာကြီး ရစ်ပတ်ချိတ်ဆက်ပေးရင်း
အင်တာနက်ကို ဖြစ်အောင် လုပ်ပေးတဲ့ မြင်မရထားတဲ့ ကွန်ရက်ပါ။
ဆယ်စုနှစ်များစွာ ကြာတဲ့အထိ
မြို့ကြီးများနဲ့ နိုင်ငံတွေအကြား ဝေးလံတဲ့ ဆက်သွယ်မှုတွေကို
လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုတွေကို ကြေးနီနဲ့
ပြုလုပ်ထားတဲ့ ကြိုးများဖြင့် ပြုလုပ်လာခဲ့ကြရတယ်။
အဲဒါ နှေးခဲ့ပြီး ထိရောက်မှု မရှိခဲ့ဘူး၊
သတ္တုဝါယာကြိုးတွေ ဒေတာပို့နှုန်းကို ကန့် သတ်ခဲ့ကာ အပူစွမ်းအင်ကို ဆုံးရှုံးခဲ့ကြတယ်။
ဒါပေမဲ့ ၂၀ ရာစုနှောင်းပိုင်းတွင်၊
အင်ဂျင်နီယာတွေဟာ များစွာမှ သာလွန်တဲ့ ထုတ်လွှင့်နည်းကို တီထွင်နိုင်ခဲ့ကြတယ်။
သတ္တုအစား၊
ဖန်ကို အရည်ဖျော်ပြီး ပျော့ပြောင်းတဲ့ အမျှင်များအဖြစ် ဆွဲဆန့်ယူနိုင်ပြီး
လူ့ဆံပင်ထက်မထူတဲ့ အမျှင်တွေကို ကီလိုမီတာ ရာချီအထိ ဆန့်နိုင်ခဲ့ကြတယ်။
ပြီးတော့ လျှပ်စစ်ဓာတ်အစား၊
အဲဒီအမျှင်တွေဟာ ဒစ်ဂျီတယ် ဒေတာကို အလင်းရဲ့ ပြောင်းလဲမှုဖြင့် သယ်ပိုးနိုင်ခဲ့တယ်။
ဒါပေမဲ့ အလင်းဟာ မှန်ကို ဖြတ်ကျော်ရမယ့် အစား ဘယ်လိုလုပ်ပြီး ပြေးသွားနိုင်တာလဲ။
total internal reflection ဆိုတဲ့ ဖြစ်စဉ် ထဲမှာ အဖြေကို ရှာတွေခဲ့ကြတယ်။
Isaac Newton ရဲ့ ခေတ်ကတည်းက၊
မှန်ဘီလူး ထုတ်လုပ်ကြသူတို့နဲ့ သိပ္ပံပညာရှင်တို့ သိရှိခဲ့ကြတာက
အလင်းဟာ ရေ ဒါမှမဟုတ် မှန်လို မတူတဲ့ ပစ္စည်းတွေကို ဖြတ်သန်းရာမှာ ကွေးတတ်တယ်။
မှန်ထဲမှာ အလင်းတန်းက မှန်ရဲ့မျက်နှာပြင်ကို မတ်စောက်တဲ့ ထောင့်ဖြင့် ထိချိန်မှာ
၎င်းဟာ လေထဲ ထွက်လိုက်တာနဲ့ ကွေးနိုင် ဒါမှမဟုတ် ကောက်သွားနိုင်တယ်။
ဒါပေမဲ့ အလင်းတန်းက သေးငယ်တဲ့ ထောင့်ဖြင့် ဖြတ်သန်းတဲ့အခါ
ကွေးပုံက သိပ်ကို ဝေးလွန်းလို့ ပိတ်မိရက်သား ဖြစ်သွားပြီး
ဖန်ထဲမှာ တချိန်လုံး ပြန်ကန်ထွက်လျက် ရှိနေမှာပါ။
အခြေအနေကို မှန်ကန်အောင် ဖန်တီးပေးနိုင်မယ်ဆိုရင်
ပုံမှန် အလင်းအတွက် ကြည်လင်တဲ့အရာဟာ ၎င်းကို မြင်မရအောင် ကာပေးနိုင်ပါတယ်။
လျှပ်စစ် ဒါမှမဟုတ် ရေဒီယိုနဲ့ ယှဉ်ကြည့်ရင်၊
fiber optic အချက်ပြမှုဟာ ဝေးတဲ့ နေရာများအထိကို မသိမသာမျှ အားပျော့တတ်ကာ
လွင့်စင်တဲ့ စွမ်းအင်ဟာလည်း နည်းလှတယ်၊
ပြီးတော့ အမျှင်တွေကို တအားကွေးမရနိုင်တဲ့အတွက်
အလင်းဟာ လွှတ်ထွက် မသွားနိုင်ပါဘူး။
ဒီနေ့တွင် optical fiber တစ်ခုက လှိုင်အလျား မျိုးစုံ ရှိတဲ့ အလင်းကို သယ်ပိုးနိုင်တယ်၊
တစ်ခုစီဟာ မတူတဲ့ ဒေတာချန်းနယ်တွေပါ။
fiber optic ကြိုးထဲမှာ အဲဒီလို fiber အမျှင်တွေ ရာချီ ပါဝင်ကြတယ်။
ကမ္ဘာတိုက်းကြီးတွေ ဆက်သွယ်ပေးဖို့ အဲဒီလို ကြိုးတွေကီလိုမီတာ တစ်သန်းကျော်ဟာ
သမုဒ္ဒရာ ကြမ်းပြင်ပေါ်မှာ ရှုပ်ယှက်ခတ်နေကြရာ--
အီကွေတာတွင် ကမ္ဘာကြီးကို အကြိမ် ၃၀ ရစပတ်ဖို့ လုံလောက်မှာပါ။
fiber optic ကြိုးတွေအတွက်
အကွာအဝေးကြောင့် ဒေတာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်မှုဟာ မပြောပလောက်လို့
အင်တာနက်ကို ကမ္ဘာ့ဂြိုဟ် ကွန်ပျူတာလို ပြောင်းလဲသုံးခွင့် ပြုခဲ့တာပါ။
တိုးတိုးလာနေတဲ့
ကျုပ်တို့ရဲ့ မိုဘိုင်း လုပ်ငန်းတွေနဲ့ ကစား မှုတွေက ကမ္ဘာ့အဝမ်းရှိ ဒေတာစင်တာကြီးတွေမှာ
တပ်ဆင် နေရာချပေးထားတဲ့ ကွန်ပျူတာ ဆာဗာတွေကို အားကိုးကြရပါတယ်။
ဒါကို cloud computing လို့ခေါ်ပြီး
ကြီးမားတဲ့ ပြဿနာနှစ်ခု ပေါ်လာရတယ်-
အပူ လွင့်စင်မှုနဲ့ လှိုင်းခွင် လိုအပ်ချက်ပါ။
အင်တာနက် ဆက်သွယ်မှု အများစုဟာ ပြည်တွင်း ဒေတာစင်တာများ အကြားမှာ သွားလာနေကြတာပါ၊
အဲဒီ ထောင်ချီ ဆာဗာတွေကို သမရိုးကျ လျှပ်စစ်ကြိုးတွေနဲ့ ဆက်သွယ်ထားတာပါ။
၎င်းတို့ သုံးကြတဲ့ စွမ်းအင် တစ်ဝက်ကို အပူအဖြစ် ဆုံးရှုံးကြရတယ်။
အဲဒီအတောအတွင်းမှာ ကြိုးမဲ့ လှိုင်းခွင် လိုအပ်ချက် ဆက်မြင့်တက်လာနေပြီး
ကျုပ်တို့ မိုဘိုင်းကိရိယာတွေ သုံးကြတဲ့ gigahertz အချက်ပြမှုတွေဟာ
ထုတ်လွှင့်ရေး ဘောင်နားဆီ ချဉ်းကပ်လာနေကြပါပြီ။
fiber optic တွေဟာ သူ့ဘာသာသူ အတော်လေး ကောင်းခဲ့ပြီး
ရည်မှန်းခဲ့ကြတဲ့ cloud နဲ့ မိုဘိုင်းတွက် ချက်မှုမျှော်လင့်ချက်ကို မြှင့်တင်ခဲ့တယ်။
အခုတော့ ကယ်တင်ပေးမဲ့ နည်းပညာသစ်၊ integrated photonics ဆိုတာ ပေါ်လာခဲ့ပါပြီ။
အလင်းကို optical fibre တွေထဲမှာသာ လိုရာသို့ ပို့နိုင်ရုံမကဘဲ
သေးနုပ်လွန်းတဲ့ ဆီလီကွန် ဝါယာကြိုးများနဲ့လည်း ပို့ရနိုင်တယ်။
ဆီလီကွန်ဝါယာကြိုးတွေဟာ fiber လို အလင်းကို ပို့ရာတွင် မကောင်းပါဘူး။
ဒါပေမဲ့ အင်ဂျင်နီယာတွေကို ၎င်းတို့ကို အသုံးပြုပြီး
ကီလိုမီတာ တရာရှိတဲ့ fiber optic ကွန်ရက်ထဲက ကိရိယာအားလုံးကို
ဆာဗာများထဲ ပလပ်ထိုးပေးနိုင်တဲ့ ​သေးလှတဲ့ photonic ချီပ်တွေအဖြစ် ပြောင်းပစ်ပြီး
၎င်းတို့ရဲ့ လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုတွေကို အလင်း ဆီနဲ့ ပြောင်းပြန် ပြောင်းလဲပေးနိုင်ကြတယ်။
အဲဒီ လျှပ်စစ်မှအလင်း ပြောင်းလဲရေး ချီပ်တွေ က ဒေတာစင်တာများထဲက အလေအလွင့်များတဲ့
လျှပ်စစ်ကြိုးတွေကို ပါဝါထိရောက်မှုရှိတဲ့ fiber နဲ့ အစားထိုးခွင့် ပြုပါတယ်။
Photonic ချီပ်တွေ ကြိုးမဲ့လှိုင်းခွင် ကန့် သတ်မှုကို ကျော်လွှားဖို့ ကူပေးနိုင်မယ်။
သုတေသီတို့က မိုဘိုင်း gigahertz အချက်ပြမှုတွေကို
terahertz ကြိမ်နှုန်းတွေနဲ့ အစားထိုးဖို့ ကြိုးပမ်းနေကြရာ
ဒေတာကို အဆထောင်ချီ မြန်ဆန်စွာ ပို့ပေးနိုင်မယ်။
ဒါပေမဲ့ အဲဒါတွေဟာ တာတို အချက်ပြမှုတွေပါ-
လေထဲကစိုစွတ်မှုထဲ စုပ်ယူခံနိုင်ရသလို
မြင့်မားတဲ့ အဆောက်အအုံတွေကြောင့် တားဆီးခံရနိုင်တယ်။
မြို့တွေမှာ ဖြန့်ကျက်ထားမယ့် ကြိုးမဲ့မှ fiber photonic သို့
ထုတ်လွှင့်ရေး ချီပ်တွေရဲ့ ကျေးဇူးကြောင့်
terahertz အချက်ပြမှုတွေကို ဝေးလံရာသို့ ထပ်ဆင့် ထုတ်လွှင်ပေးနိုင်ပါတယ်။
တည်ငြိမ်တဲ့ကြားခံအရာဖြစ်တဲ့ optical fiber မှတစ်ဆင့်
ဒီလိုနည်းဖြင့် hyperfast ကြိုးမဲ့ ဆက်သွယ် မှုကို လက်တွေ့ ရုပ်လုံးဖေါ်ပေးနိုင်မှာပါ။
လူ့သမိုင်းတစ်လျှောက်လုံးမှာ
အလင်းဟာ ကျုပ်တို့ကို အမြင်နဲ့ အနွေးဓာတ်များဖြင့် ဖြည့်စွမ်းပေးလာခဲ့ရာ
ရုပ်ပိုင်းကမ္ဘာကို စူးစမ်းရင်း နေထိုင်ဖို့ ကြိုးပမ်းရာတွင် တသမတ်တည်း ကူညီပေးခဲ့ပါတယ်။
အခုတော့ ကျုပ်တို့ဟာ အလင်းထဲကို အချက် အလက်တွေ ထည့်သွင်းပေးပြီး လမ်းညွှန်ပေးရင်း
များပြားလှတဲ့ integrated photonic ထွက်ပေါက်များဖြင့်၊
fiber optic စူပါအဝေးပြေးလမ်းမကြီး တစ်လျှောက် ပြေးခိုင်းနိုင်ခြင်းဖြင့်
ပိုကျယ်ဝန်းတဲ့ virtual ကမ္ဘာကြီးကို တည်ဆောက်လို့ ရလာနိုင်မှာပါ။
Em 2012, uma equipa de investigadores japoneses e dinamarqueses
estabeleceu um recorde mundial, ao transmitir 1 "petabit" de dados
— o equivalente a 10 000 horas de vídeo em alta-definição —
por um cabo de 50 quilómetros, num segundo.
Mas não era um cabo qualquer.
Era uma versão melhorada da fibra ótica:
a rede escondida que conecta o nosso planeta
e torna possível a Internet.
Durante décadas,
as comunicações de longa distância entre cidades e países diferentes
eram sustentadas por sinais elétricos, em cabos feitos de cobre.
Este processo era lento e ineficiente,
com os cabos a limitar a taxa de transferência de dados
e a perder energia sob a forma de calor.
Mas, no fim do século XX,
alguns engenheiros aprenderam um método de transmissão bem superior.
Em vez de metal,
podia-se derreter e transformar o vidro cuidadosamente em fios de fibra flexíveis,
com centenas de quilómetros de comprimento e tão finos ou mais do que um cabelo.
E, em vez de eletricidade,
esses fios transportam impulsos de luz, que representam dados digitais.
Mas como viaja a luz no interior do vidro, em vez de simplesmente o atravessar?
O truque baseia-se num fenómeno conhecido por reflexão interna total.
Desde a época de Isaac Newton,
os fabricantes de lentes e os cientistas sabem que a luz se curva
quando passa entre o ar e materiais como a água ou o vidro.
Quando um raio de luz dentro do vidro atinge a superfície num ângulo elevado,
este refrata-se, ou curva-se, ao sair para o ar.
Mas, se o raio viajar num ângulo superficial,
vai curvar-se tanto que permanece preso, refletindo-se dentro do vidro.
Nas devidas condições,
uma coisa que costuma ser transparente à luz
pode, em vez disso, esconder-se do mundo.
Em comparação com a eletricidade ou a rádio,
os sinais da fibra ótica
quase não se deterioram ao longo de grandes distâncias
— só se dispersa uma pequena parte,
e as fibras não se podem dobrar muito,
caso contrário, a luz escaparia.
Hoje, uma única fibra ótica transporta muitos comprimentos de onda de luz,
cada um deles com um conjunto de dados.
E um cabo de fibra ótica contém centenas dessas fibras.
Mais de um milhão de quilómetros de cabos atravessam o fundo dos oceanos
para conectar os continentes
— o suficiente para dar quase 30 voltas ao Equador.
Com a fibra ótica, a distância pouco limita a transferência de dados,
o que permitiu a evolução da Internet para um computador planetário.
O trabalho e a diversão móvel cada vez dependem mais
de uma multitude de servidores de computadores sobrecarregados,
armazenados em centros de dados gigantes espalhados por todo o mundo.
Chama-se a isso computação na nuvem, e provoca dois grandes problemas:
perda de calor e exigência de largura de banda.
A maior parte da navegação na Internet circula nos centros de dados,
onde cabos elétricos tradicionais interligam milhares de servidores.
Metade da sua potência de funcionamento perde-se sob a forma de calor.
Entretanto, a exigência de largura de banda sem fios continua a aumentar,
e os sinais de gigahertz usados nos nossos dispositivos móveis
estão a atingir os limites de transferência de dados.
Parece que a fibra ótica deu um passo maior que a perna,
alimentando as expetativas demasiado ambiciosas da computação móvel e em nuvem.
Mas uma tecnologia relacionada, a fotónica integrada, veio em seu auxílio.
A luz pode ser guiada, não só nas fibras óticas,
mas também em fios de silicone ultrafinos.
Os fios de silicone não guiam a luz tão bem como a fibra ótica,
mas permitem aos engenheiros reduzir todos os dispositivos
numa rede de fibra ótica de cem quilómetros
em pequenos "chips" fotónicos que se ligam aos servidores
e convertem os sinais elétricos em sinais óticos e vice-versa.
Estes "chips" de eletricidade para luz
permitem trocar os cabos elétricos desperdiçadores de energia
nos centros de dados por fibra energeticamente eficiente.
Estes "chips" fotónicos também podem ajudar a desfazer as limitações
da largura de banda sem fios.
Há investigadores a tentar substituir os sinais móveis de gigahertz
por frequências de terahertz,
para transportar os dados milhares de vezes mais rápido.
Mas estes são sinais de curto alcance:
são absorvidos pela humidade do ar ou bloqueados por edifícios altos.
Com estes minúsculos "chips" fotónicos transmissores, distribuídos pelas cidades,
os sinais de terahertz podem ser retransmitidos a longas distâncias.
Isto é possível devido a uma intermediária estável,
a fibra ótica, e assim tornar realidade a conectividade sem fios ultrarrápida.
Em toda a história da humanidade,
a luz deu-nos visão e calor, ao servir de companheiro firme
enquanto explorávamos e estabelecíamos o mundo físico.
Agora, transformámos a luz em informação e redirecionámo-la
para percorrer uma super autoestrada de fibra ótica
— com muitas saídas fotónicas diferentes integradas —
para criar um mundo virtual ainda mais abrangente.
Em 2012,
pesquisadores japoneses e dinamarqueses, estabeleceram um recorde mundial
transmitindo 1 petabyt de dados, ou seja,
10 mil horas de vídeo de alta definição,
num cabo de 50 km, em um segundo.
Este não era "qualquer" cabo.
Era uma versão simplificada de fibra óptica:
a rede oculta que liga o nosso planeta
e torna a internet possível.
Por décadas, redes de longa distância entre cidades e países
foram transportadas por sinais elétricos,
em fios de cobre.
Isso era lento e ineficiente, os fios limitavam as taxas de dados
e a capacidade era perdida na forma de calor.
Mas no final do século 20,
engenheiros dominaram um método muito superior de transmissão.
Ao invés de metal,
o vidro pode ser cuidadosamente derretido e desenhado em fios de fibra flexível,
centenas de quilômetros de comprimento e não mais espesso que o cabelo humano.
E ao invés de eletricidade,
esses fios carregam pulsos de luz, representando dados digitais.
Mas como a luz viaja dentro do vidro, em vez de apenas passar por ele?
O truque está em um fenômeno conhecido como reflexão interna total.
Desde o tempo de Isaac Newton,
fabricantes de lentes e cientistas sabem que a luz se dobra
quando passa entre o ar e materiais como água ou vidro.
Quando um raio de luz dentro do vidro atinge sua superfície
num ângulo inclinado, ele se refrata ou dobra enquanto sai para o ar.
Mas se o raio viajar num ângulo raso,
vai se dobrar tanto que fica preso,
saltando ao longo do vidro.
Sob a condição correta,
algo, normalmente transparente à luz, pode escondê-lo do mundo.
Comparado com eletricidade ou rádio,
sinais de fibra óptica quase não se degradam em grandes distâncias,
um pouco de sua energia se dispersa
e as fibras não podem dobrar muito acentuadamente,
caso contrário, a luz vaza.
Hoje, uma única fibra óptica transporta muitos comprimentos de onda de luz,
em cada canal diferente de dados.
Um cabo de fibra óptica contém centenas destes fios de fibra.
Mais de um milhão de quilômetros de cabo cruzam nossos oceanos
para ligar os continentes: o suficiente pra se enrolar ao redor do Equador
quase 30 vezes.
Com fibra óptica,
a distância dificilmente limita os dados,
o que permitiu que a internet evoluísse em um computador planetário.
Cada vez mais, nosso trabalho móvel e nossa diversão
dependem de legiões de servidores de computadores sobrecarregados,
armazenados em centros de dados imensos, construídos pelo mundo.
Isso é chamado de computação em nuvem,
e leva a dois grandes problemas:
desperdício de calor e demanda de banda larga.
Boa parte do tráfego de internet navega dentro de centros de dados,
onde milhares de servidores conectados por cabos elétricos tradicionais:
metade da energia que consomem é desperdiçada como calor.
Enquanto isso, a demanda de banda larga sem fio é cada vez maior,
e os sinais gigahertz usados em nossos dispositivos móveis
atingem seus limites de entrega de dados.
Parece que a fibra ótica tem sido boa demais para seu próprio bem,
alimentando nuvens e expectativas de computação móvel
excessivamente ambiciosas.
Mas uma tecnologia relacionada, a fotônica integrada, veio ao resgate.
A luz pode ser guiada não somente em fibras ópticas,
mas também em fios de silício ultrafinos.
Fios de silício não guiam a luz, como fibra,
mas permitem que os engenheiros encolham
os dispositivos em 100 quilômetros, uma rede de fibra óptica,
até pequenos chips fotônicos que são plugados em servidores
e convertem seus sinais elétricos para óptico e vice-versa.
Esses chips que convertem luz em eletricidade
permitem que cabos elétricos inúteis
dos centros de dados sejam trocados por fibra com eficiência energética.
Chips fotônicos ajudam a quebrar limitações de banda larga sem fio, também.
Pesquisadores trabalham para substituir o celular com sinais gigahertz,
com frequências terahertz,
para transportar dados milhares de vezes mais rápido.
Mas esses são sinais de curto alcance:
são absorvidos pela umidade no ar,
ou bloqueados por edifícios altos.
Contando com pequenos chips fotônicos
distribuído pelas cidades,
os sinais terahertz serão retransmitidos para distâncias de longa alcance.
Podem fazer isso através "de intermediários estáveis",
fibra óptica e tornar a conectividade hiper-rápida e sem fio uma realidade.
Por toda a história humana,
a luz nos presenteou com visão e calor,
como uma companheira constante, enquanto exploramos e estabelecemos o mundo físico.
Agora, unimos a luz às informações
e as redirecionamos para percorrerem uma superestrada de fibra óptica
com diferentes saídas fotônicas integradas,
para construir um mundo virtual ainda mais expansivo.
În 2012,
o echipă de cercetători japonezi și olandezi a stabilit un nou record,
transmițând un petabit de date,
adică 10.000 de ore de video cu rezoluție mare,
printr-un cablu de peste 50 de kilometri, într-o secundă.
Acesta nu era un cablu obișnuit,
ci o versiune îmbunătățită a fibrei optice,
rețeaua ascunsă ce conectează planeta
și face internetul posibil.
Timp de decenii,
comunicațiile pe distanțe mari între orașe și țări
au fost datorate semnalelor electrice
transmise prin fire din cupru.
Această metodă era înceată și ineficientă,
deoarece limita viteza de transmitere și pierdea energie sub formă de căldură.
Dar la sfârșitul secolului XX,
inginerii au realizat o metodă mult mai bună.
În locul metalului,
sticla poate fi topită cu atenție și transformată în fibre flexibile,
de sute de kilometri lungime și nu mai groase decât un fir de păr.
Și în loc de electricitate,
aceste fire poartă pulsuri de lumină, ce reprezintă datele digitale.
Dar cum e transportată lumina prin sticlă, în loc să treacă prin ea?
Explicație e dată de fenomenul numit reflexie totală.
De pe vremea lui Isaac Newton,
opticienii și oamenii de știință au știut că lumina e refractată
când trece din aer în materiale ca apa sau sticla.
Când o rază de lumină lovește suprafața dintre sticlă și apă la un anumit unghi,
e refractată sau se îndoaie când ajunge în aer.
Dar dacă raza lovește suprafața la un unghi mai mic,
e refractată atât de mult încât rămâne captivă,
reflectându-se în interiorul sticlei.
În condiții potrivite,
ceva în mod normal transparent la lumină, poate în schimb să o ascundă.
În comparație cu electricitatea și undele radio,
semnalele transmise prin fibră optică se degradează puțin pe distanțe mari,
foarte puțină energie e risipită,
iar fibrele nu pot fi îndoite prea mult,
altfel lumina poate ieși.
Astăzi, o singură fibră optică poartă mai multe lungimi de undă de lumină,
fiecare fiind un alt canal de transmitere a datelor.
Iar un cablu de fibră optică conține sute de astfel de fire.
Peste un milion de kilometri de cablu traversează fundul oceanelor noastre
pentru a conecta continentele,
suficient pentru a înconjura ecuatorul de aproape 30 de ori.
Folosind fibra optică,
distanța nu mai limitează transmiterea de date,
ceea ce a permis internetului să devină un computer planetar.
Din ce în ce mai mult,
internetul folosit pentru muncă sau divertisment
se bazează pe o armată de servere suprasolicitate,
aflate în centre de date gigantice din toată lumea.
Acest lucru se numește cloud computing,
și conduce la două mari probleme:
căldură reziduală și cerere de lățime de bandă.
Majoritatea traficului de pe internet are loc în centrele de date,
unde mii de servere sunt conectate prin cabluri electrice tradiționale.
Jumătate din energia consumată de acestea e pierdută prin căldură.
În acest timp, cererea de lățime de bandă e în creștere,
și semnalele de ordinul gigaherților folosite în dispozitivele noastre
își ating limitele.
Pare că fibra optică a fost prea bună pentru binele propriu,
alimentând așteptările foarte ambițioase ale consumului de internet.
Dar o tehnologie asemănătoare, fotonica integrată, a venit în ajutor.
Lumina poate fi ghidată nu doar prin fibre optice,
dar și prin fibre de silicon ultra subțiri.
Fibrele de silicon nu ghidează lumina la fel de bine ca fibra optică.
Dar permit inginerilor să micșoreze
toate dispozitivele dintr-o rețea de fibră optică de sute de kilometri
într-un mic cip fotonic ce e integrat în servere
și convertește semnalele electrice în semnale optice și invers.
Aceste cipuri permit înlocuirea cablurilor electrice ineficiente
din centrele de date cu fibre din silicon eficiente energetic.
Cipurile fotonice pot ajuta la depășirea limitării lățimii de bandă wireless.
Cercetătorii lucrează să înlocuiască frecvențele de ordinul gigaherților
cu cele de ordinul teraherților,
pentru a transmite date de mii de ori mai rapid.
Dar acestea sunt semnale cu rază scurtă:
sunt absorbite de umiditatea din apă
sau sunt blocate de clădirile înalte.
Folosind cipuri ce convertesc semnalul wireless în semnal optic,
distribuite în orașe,
semnalele cu o frecvență de ordinul teraherților
pot fi transmise pe distanțe mari.
Pot face asta folosind un intermediar de încredere,
fibra optică, și pot face conexiunile wireless hiper rapide o realitate.
În toată istoria omenirii,
lumina ne-a permis să vedem și ne-a dăruit căldură,
fiind un companion de încredere în timp ce am explorat lumea fizică.
Acum transmitem date cu ajutorul ei și o direcționăm
prin super autostrăzi de fibră optică,
cu foarte multe ieșiri realizate cu ajutorul fotonicii integrate,
ce pot realizează împreună o lume digitală mult mai extinsă.
В 2012 году
группа японских и датских учёных установила мировой рекорд,
передав за одну секунду
по пятидесятикилометровому кабелю один петабит данных,
что составляет 10 000 часов видео высокого разрешения.
Это был не обычный кабель,
а усовершенствованная версия оптоволокна,
скрытой сети, опутывающей земной шар,
благодаря которой существует интернет.
Много лет
связь между городами и странами на дальние расстояния
осуществлялась посредством электрического тока
по медным проводам.
Это было медленно и неэффективно
из-за ограничений по скорости
и потерь энергии в виде тепла в металлических проводах.
Но в конце XX века
инженеры значительно улучшили способ передачи данных.
Вместо металла стало возможно
использовать тонко расплавленное стекло, вытянутое в гибкие волокна
длиной в сотни километров и тоньше человеческого волоса.
А вместо электричества
эти волокна способны передавать цифровые данные в виде импульсов света.
Но как удержать свет внутри стекла, чтобы он не выходил наружу?
Хитрость заключается в использовании полного внутреннего отражения.
Со времён Исаака Ньютона
изготовители линз и учёные знали, что при прохождении из воздуха
через такие материалы, как вода или стекло, свет меняет направление.
Когда луч света внутри стекла падает на его поверхность под крутым углом,
он меняет направление, или преломляется, на выходе в воздух.
Но если луч падает полого,
то преломляется настолько,
что остаётся пойманным внутри стекла.
При определённых условиях вещество, обычно пропускающее свет,
способно изолировать его от окружающего мира.
По сравнению с электричеством или радио
оптоволоконные сигналы практически не затухают на больших расстояниях
в силу малых потерь энергии,
и волокна нельзя слишком сильно согнуть,
иначе свет просочится наружу.
В наше время одно оптоволокно несёт набор световых волн различной длины
с отдельным каналом данных на каждой.
И оптоволоконный кабель состоит из сотен таких волокон.
По дну океанов вдоль и поперёк проложено более миллиона километров кабеля,
связывающего континенты.
Им можно почти тридцать раз обмотать экватор.
С оптоволокном
расстояние мало влияет на время передачи данных,
и интернет стал одним компьютером поистине планетарного масштаба.
Всё больше и больше постоянная доступность нашей работы и отдыха
зависит от множества перегруженных компьютерных серверов
в разбросанных по всему миру гигантских центрах хранения и обработки данных.
Это называется облачными вычислениями
и создаёт две большие проблемы:
тепловые отходы и гонку за пропускной способностью.
Сетевой трафик в основном идёт внутри центров обработки и хранения данных,
где тысячи серверов соединены обычными электрическими кабелями.
Половина их рабочей мощности теряется на выбросы тепла.
При этом спрос на пропускную способность беспроводной связи постоянно растёт,
и гигагерцовые сигналы, генерируемые в мобильных устройствах,
приближаются к пределам скорости передачи данных.
Может показаться, что оптоволокно оказалось слишком хорошим себе же во вред,
породив завышенные ожидания в области облачных и мобильных вычислений.
Но на выручку пришла смежная технология интегральной фотоники.
Свет может направляться не только по оптоволокну,
но и по ультратонким кремниевым проводам.
Кремниевые провода проводят свет не так хорошо, как оптоволокно.
Но зато они позволяют инженерам ужать
все устройства в стакилометровой оптоволоконной сети
до крошечных фотонных микросхем, которые подключаются к серверам
и преобразуют электрические сигналы в оптические и наоборот.
Электросветовые трансформаторы заменяют неэкономные электрические кабели
в центрах хранения и обработки данных на энергосберегающее волокно.
Фотонные микросхемы могут ещё и улучшить пропускную способность беспроводной сети.
Учёные работают над переводом мобильных сигналов
с гига- на терагерцовые частоты,
что позволит ускорить передачу данных в тысячи раз.
Но это сигналы короткого радиуса действия:
они поглощаются влагой в воздухе,
или же блокируются высокими зданиями.
Микросхемы беспроводных фотонных передатчиков,
распределённые по городам,
позволят транслировать терагерцовые сигналы на большие расстояния.
Это станет возможным благодаря надёжному посреднику — оптоволокну,
и тогда сверхбыстрая беспроводная связь станет реальностью.
На протяжении всей истории человечества
свет нёс нам способность видеть и дарил нам тепло
и был верным партнёром в исследовании и освоении физического мира.
Теперь мы снабдили свет информацией и запустили его
по сверхскоростному оптоволоконному «шоссе»
со множеством ответвлений на интегральной фотонике,
чтобы ещё больше раздвинуть границы виртуального мира.
2012 yılında
Japon ve Danimarkalı araştırmacılardan oluşan bir ekip dünya rekoru kırdı.
1 petabit verinin,
ki bu 10.000 saatlik yüksek kaliteli video demek,
50 kilometreden uzun kabloyla bir saniyede aktarılması ile.
Bu herhangi bir kablo değildi.
Fiber optiğin geliştirilmiş bir versiyonuydu,
gezegenimizi birbirine bağlayan
ve interneti mümkün kılan gizli ağ.
Onlarca yıldır
şehirler ve ülkeler arasındaki uzun mesafeli iletişim,
elektrik sinyalleri ile taşınmaktaydı,
bakırdan yapılmış kablolarla.
Bu oldukça yavaş ve verimsizdi, metal kablolar veri hızını sınırlıyor
ve enerji, boşa harcanmış ısı olarak kayboluyordu.
Ama 20. yüzyılın sonlarında
mühendisler aktarımı daha ileriye taşıyacak bir yöntemde uzmanlaştılar.
Metal yerine,
cam dikkatlice eritilerek daha esnek yüzlerce kilometre uzunluğunda
ve saç telinden daha kalın olmayan fiber kıllara dönüştü.
Ve elektrik yerine,
bu kıllar dijital veriyi temsil eden ışık sinyallerini taşır.
Ama ışık camın arasından geçmeden, nasıl cam ile taşınır?
Bu "toplam iç yansıma" olarak bilinen bir olguda gizli.
Isaac Newton'un zamanından beri
optikçiler ve bilim insanları ışığın büküldüğünü biliyorlardı,
havayla su veya cam gibi malzemelerin arasından geçerken
camın içindeki bir ışık ışını yüzeyine dik açı ile çarptığında kırılır
veya havaya geçiyormuş gibi bükülür.
Ama ışın yüzeye daha yakın bir açı ile ilerlerse
daha uzağa bükülür ve içeride hapsolur,
cam içinde yansımaya devam eder.
Doğru koşullarda,
saydam olan bir şey, dünyadan saklanabilir.
Elektrik ve radyo ile karşılaştırıldığında
fiber optik sinyaller uzun menzilde hemen hemen hiç kaybolmaz,
az miktarda güç israfı olur
ve fiberler çok keskin bükülemezler
aksi hâlde ışık dışarı sızar.
Günümüzde, tek bir optik kıl birçok ışık dalgaboyunu taşımaktadır,
hepsi farklı bir veri kanalıdır.
Ve fiber optik kablo bu fiber kıllardan yüzlercesini içerir.
Bir milyon kilometrenin üzerinde kablo okyanus tabanını taramaktadır
kıtaları birbirine bağlamak için,
bu Ekvator çevresini 30 kere dönmeye yeterlidir.
Fiber optikler ile uzaklık
veriyi neredeyse hiç sınırlamayarak
internetin gezegensel bir bilgisayara dönüşmesine olanak sağlar.
Giderek artarak
mobil iş ve faaliyetlerimiz çok çalışan sunucu birliğine dayanmakta,
dünya genelinde devasa veri merkezlerinde depolanmaktadır.
Buna bulut programlama denmektedir
ve iki büyük probleme neden olmaktadır:
ısı kaybı ve bant genişliği rağbeti.
İnternet trafiğinin büyük bir kısmı, veri merkezlerinde mekik dokumaktadır,
binlerce sunucunun birbirine geleneksel elektrik kablolarıyla bağlı olduğu.
Çalışma enerjilerini yarısı ısı olarak boşa gitmektedir.
Bu arada kablosuz bant genişliğine rağbet istikrarlı bir şekilde artmaktadır
ve mobil cihazlarda kullanılan gigahertz sinyalleri
veri dağıtım sınırlarına ulaşmaktadır.
Görünen o ki fiber optikler, kendi iyiliği için fazla iyidir çünkü
çok yüksek bulut ve mobil programlama beklentilerini daha da ateşlemektedir.
Ama bağlantılı bir teknoloji olan entegre fotonik imdada yetişti.
Işık sadece optik kablolarla değil
ayrıca çok ince silikon kablolar ile de yönlendirilebilir.
Silikon kablolar, ışığı fiber kadar iyi yönlendiremez.
Ama mühendislerin,
yüz kilometrelik fiber optik ağındaki tüm cihazları
sunuculara bağlanabilen ufak fotonik çiplere küçültmesini
ve elektrik sinyallerini, optiğe ve tekrar geriye dönüştürmesini sağlayabilir.
Bu elektrikten ışığa dönüşebilen çipler, veri merkezlerindeki elektrik kablolarının
enerji etkin fiberlere dönüşmesini sağlar.
Fotonik çipler açık kablosuz bant genişliği sınırında da yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, mobil gigahertz sinyallerinin terahertz frekanslarıyla
yer değiştirmesi sayesinde
binlerce kat daha hızlı veri taşınması üzerinde çalışmaktadır.
Ama bunlar kısa menzilli sinyallerdir:
havadaki nem tarafından emilebilir
ya da yüksek binalar tarafından engellenebilir.
Ufak kablosuzdan fibere dönüşen fotonik verici çipler ile,
şehirler arasında dağıtılan
terahertz sinyalleri uzun menzillerde aktarılabilir.
Sabit bir aracı olan ışınsal fiber ile yapılabilir
ve hiper hızlı kablosuz bağlantı gerçeğe dönüşebilir.
Tüm insanlık tarihi boyunca,
ışık bize görüş alanı ve ısı sağlamıştır,
keşfettiğimiz ve yerleştiğimiz fiziki dünyada güvenilir bir arkadaş olmuştur.
Şimdi ışığı bilgi ile yöneterek ve yeniden yönlendirerek,
fiber optik otobanı boyunca taşıyarak
birçok farklı entegre fotonik çıkışla,
daha da genişleyen bir sanal dünya yaratabiliriz.
Vào năm 2012,
một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản và Đan Mạch đã lập kỷ lục thế giới,
truyền một petabit dữ liệu—
tương đương 10.000 giờ HD video (video có độ phân giải cao)—
chỉ trong một giây qua đoạn cáp dài 50 ki-lô-mét.
Không phải cáp thường.
Họ sử dụng một loại cáp quang đặc biệt,
một mạng lưới ngầm kết nối toàn thế giới
giúp internet hoạt động.
Trong nhiều thập kỷ,
liên lạc đường dài giữa các thành phố và quốc gia
được truyền tải bằng tín hiệu điện,
qua dây đồng.
Phương pháp này chậm và không hiệu quả
vì dây kim loại hạn chế tốc độ dữ liệu và gây hao tốn năng lượng do tỏa nhiệt.
Nhưng vào cuối thế kỷ 20,
các kỹ sư đã hoàn thiện một phương pháp truyền dẫn vượt trội.
Thay vì kim loại,
thủy tinh được cẩn thận nấu chảy và kéo thành sợi dẻo,
dài hàng trăm ki-lô-mét và mỏng hơn tóc người.
Và thay vì điện,
chúng mang theo xung ánh sáng chứa các dữ liệu số.
Làm thế nào ánh sáng chỉ truyền trong sợi thủy tinh mà không ra ngoài?
Bí quyết nằm ở hiện tượng phản xạ toàn phần.
Từ thời Isaac Newton,
những nhà làm kính và khoa học đã biết rằng ánh sáng bị khúc xạ
khi đi qua mặt phân cách giữa không khí và vật chất khác như nước hoặc thủy tinh.
Khi tia sáng bên trong thủy tinh chiếu vào mặt phân cách với một góc nghiêng lớn,
khi đi vào không khí, nó bị khúc xạ, hay bẻ cong.
Nhưng nếu chùm tia tới hẹp (góc tới lớn),
nó sẽ bị bẻ cong đến mức bị mắc kẹt lại trong thủy tinh,
truyền đi bên trong sợi.
Ở điều kiện thích hợp,
vật liệu vẫn luôn cho ánh sáng đi qua, giữ nó lại bên trong mình.
So với điện hoặc sóng vô tuyến,
tín hiệu sợi quang gần như không suy giảm khi truyền đi xa,
dù có chút năng lượng bị thất thoát,
và sợi quang không thể bị uốn quá cong
nếu không muốn ánh sáng bị truyền ra ngoài.
Ngày nay, một sợi quang có thể chứa nhiều bước sóng ánh sáng,
mỗi bước sóng là một kênh dữ liệu khác nhau.
Một sợi cáp quang chứa hàng trăm sợi quang.
Hơn một triệu ki-lô-mét cáp đan xen dưới đáy đại dương
kết nối các lục địa,
gần đủ dài để quấn quanh xích đạo ba mươi lần.
Với sợi quang, khoảng cách khó thể rào cản trong việc truyền dữ liệu,
cho phép internet trở thành một máy tính toàn cầu.
Càng ngày, các thiết bị di động của ta càng phụ thuộc vào hệ thống máy chủ,
được đặt ở các trung tâm dữ liệu khổng lồ khắp nơi trên thế giới.
Nó được gọi là điện toán đám mây,
và dẫn tới hai vấn đề lớn:
tản nhiệt và nhu cầu băng thông.
Phần lớn lưu lượng truy cập internet qua các trung tâm dữ liệu,
nơi hàng ngàn máy chủ được kết nối bằng cáp điện truyền thống.
Một nửa điện năng bị hao phí do thất thoát nhiệt.
Trong khi đó, nhu cầu băng thông không dây ngày càng tăng
và các tín hiệu gigahertz trong các thiết bị di động
sắp chạm đến giới hạn phân phối dữ liệu.
Có vẻ như sợi quang quá tốt nên đã tự gây ra trở ngại,
tạo ra nhiều kỳ vọng vào công nghệ, điện toán đám mây và điện toán di động.
Nhưng một công nghệ liên quan: tích hợp quang tử có thể trợ giúp.
Ánh sáng không chỉ có thể được truyền trong sợi quang,
mà còn trong sợi silicon siêu mỏng.
Dù không có khả năng truyền dẫn tốt như sợi quang,
chúng cho phép các kỹ sư
thu nhỏ mạng cáp quang hàng trăm ki-lô-mét
thành các chíp quang tử nhỏ, có thể cắm vào máy chủ,
chuyển đổi tín hiệu điện sang quang, và ngược lại.
Những con chíp chuyển đổi tín hiệu điện sang quang này
cho phép thay thế cáp điện ở trung tâm dữ liệu
thành dạng sợi có hiệu năng cao hơn.
Chíp quang tử còn có thể giúp phá vỡ các giới hạn băng thông không dây.
Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực để chuyển tín hiệu di động từ gigahertz
sang tần số terahertz,
để tăng tốc độ truyền tải dữ liệu lên vài ngàn lần.
Nhưng đây là những tín hiệu tầm ngắn:
bị hấp thụ bởi độ ẩm trong không khí
hoặc bị chặn bởi các tòa nhà cao tầng.
Khi những con chíp không-dây-đến-sợi-quang nhỏ
có mặt khắp các thành phố,
tín hiệu terahertz có thể được truyền đi xa,
thông qua một vật liệu trung gian ổn định: cáp quang,
và biến kết nối không dây siêu tốc thành hiện thực.
Xuyên suốt lịch sử nhân loại,
ánh sáng đã ban tặng cho ta tầm nhìn và nhiệt lượng,
là người bạn trung thành trong quá trình khám phá và hiểu biết thế giới.
Hiện nay, ta dùng ánh sáng để mã hóa thông tin
và điều hướng nó dọc theo dây cáp quang siêu tốc
với nhiều ngõ ra quang tử tích hợp
để xây dựng thế giới ảo ngày một rộng lớn.
在2012年，
由日本和丹麦研究人员组成的小组 创下了一项世界记录，
在一根50千米的电缆上
传输 1 Pbit 的数据用时只有1秒——
这相当于一万小时的高清视频。
这可不是普通电缆。
这是一种增强型光纤——
组成了连接我们的星球、
让互联网成为可能的隐形网络。
几十年来，
城市或国家间的长距离沟通
都由经铜线传导的
电信号承载。
这种方式慢而低效，
金属线限制了数据传输速率， 而且电线发热造成功率损耗。
但在20世纪晚期，
工程师掌握了一种更好的传输方式。
不再使用金属导线，
而是将玻璃精心融化后 拉成柔韧的纤维，
纤维可长至几百公里， 和人的头发一样细。
纤维不再传递电信号，
而是传递代表数字信号的光脉冲。
但光如何在玻璃纤维中传导 而不会穿出去呢？
秘密就在于光全内反射现象。
自艾萨克·牛顿时代以来，
眼镜制造商和科学家们已经知道，
光穿过空气和其他介质 如水或玻璃的交界时产生折射。
当一束穿过玻璃的光 以很陡的角度抵达玻璃表面时，
它会发生折射， 即弯折后进入空气中。
但如果光束角度很小时，
它会产生反射并留在玻璃中，
在琉璃中来回反弹。
在特定条件下，
透光的东西就能把光藏在其内， 不会让光穿透出来。
与电信号或无线信号相比，
光纤信号在长距离传输中 几乎没有损耗——
会散失一点能量，
且光纤不能大角度弯折，
否则光信号会外泄。
如今一根光纤可承载 不同波长的光信号，
不同波长传输不同的数据。
一段光缆包含几百根光纤。
大洋底纵横交错的百万公里光缆，
它们将各大洲连在一起——
光缆总长足以绕赤道差不多30圈。
有了光纤，
数据传输不再受距离的限制，
而互联网则发展为全球计算机。
我们的移动工作和娱乐
更加依赖位于世界各地 超大数据中心的
大量超负荷工作的计算机服务器,
这就是云计算，
而它引发了两个大问题：
热损耗和带宽要求。
多数网络传输 发生在各数据中心内部，
而这些服务器都是由传统电缆连接，
一半的运行功率 以热损耗方式浪费掉了。
与此同时，无线带宽需求稳步增长，
移动设备中使用的千兆赫兹信号
已达到其数据传输极限。
光纤为通信领域带来的革命，
助长了对云计算 和移动计算的过高预期，
但集成光学这项 相关技术应运而生。
光不仅可以在光纤中传导，
也可以在超薄硅中传导。
虽然光在超薄硅中的 传导性不及光纤，
但它们让工程师能够
将百公里光纤网络中的设备
集成到可插入服务器的 微小光子芯片中，
实现电信号和光信号互转。
有了光电转换芯片，
数据中心中就可以 将损耗大的电缆换成节能光纤。
光子芯片也打破了无线带宽限制。
研究人员正在努力
用太赫兹频率取代移动千兆赫信号，
将数据传输速度提高数千倍。
但它们是短距离无线信号：
容易被空气中的水分吸收，
或被高层建筑物阻挡。
通过分布在整个城市的
无线-光纤光子发射器微型芯片，
太赫兹信号可以进行远距离传输。
中间传输借助稳定的光纤来实现，
让超高速无线连接成为现实。
在人类历史上，
光带给我们热并照亮世界，
陪伴我们探索物理世界 并定居下来。
现在，我们给光插上了信息的翅膀，
让它沿着光纤超高速公路飞奔 ——
配备多种集成光子出口——
去构建一个更加广阔的虚拟世界。
2012 年，
一支由日本和丹麥研究者 組成的團隊創造了世界記錄，
傳送了 1 千兆位元的資料——
等同於一萬小時的高解析度影片——
用一條五十公里的纜線， 只花了一秒鐘。
那可不是一般的纜線。
那是加速版本的光纖——
就是將世界各地連結起來，
讓網際網路成為可能的隱藏網路。
數十年來，
城市與國家間這種長距離的通訊，
都是透過銅線所傳輸的電子訊號。
這種方式既慢又沒效率，
金屬線會限制資料速率， 也會發熱而造成能量的損失。
到了二十世紀末，
工程師掌握了一種更優異的傳輸方法。
不用金屬材料，
而是小心地熔化玻璃 並拉長為具彈性的纖維線絲，
其長度可達數百公里之長 且比人類頭髮還要細。
這類纜線傳輸的不是電，
而是代表數位資料的光波脈衝。
但，光是怎麼在玻璃中行進的？ 為什麼不會穿過玻璃？
秘訣在於一種叫做 「全內反射」 的現象。
從艾薩‧克牛頓的時代起，
鏡片製造者及科學家就已經知道
當光傳過空氣和水或玻璃 這類材料時，會產生轉向。
當玻璃內的一道光線 以很大的角度碰撞到它的表面，
在它進入空氣時會發生折射或轉向。
但，如果光線行進的角度較淺，
它轉彎的方向會讓它 一直被困在玻璃中，
延著玻璃內部不斷反彈。
只要條件對了，
通常光線可穿透的東西，
反而可以將光線隱藏起來 讓外界看不見。
和電或無線電相比，
光纖訊號即使傳送了很長的距離， 也幾乎不會減弱——
的確會有一點點能量會散失掉，
且纖維的彎曲角度不能太大，
否則光就會外洩出去。
現今，一條光纖就能傳送 許多不同波長的光，
分別代表不同的資料通道。
一條光纜內含數百條這類的纖維線絲。
超過一百萬公里的纜線 在我們的海底交錯，
將各大陸連結起來——
這總長度足以繞赤道近三十圈。
有了光纖，資料的傳輸 幾乎不受距離限制，
讓網際網路得以演化 成為一台行星級的電腦。
我們行動裝置的工作和娛樂，
越來越仰賴過度操勞的 電腦伺服器大軍，
這些伺服器被存放在世界各地 巨型資料中心的倉庫中。
這叫做「雲端運算」，
它會導致兩個問題：
熱能浪費以及頻寬需求。
網際網路的流量，絕大部分 是在資料中心內穿梭，
在資料中心內，數千台伺服器 用傳統電纜線連結在一起。
半數的運作能量 以熱能的形式浪費掉了。
同時，對於無線頻寬的 需求穩定地上升，
而我們在行動裝置中使用的 千兆赫（gigahertz）訊號
即將達到傳遞數據的極限。
似乎，光纖太好了， 這對它自己並沒有好處，
激發出野心過大的雲端 和行動計算期望。
但，有一項整合了光子學的 相關技術來救援了。
不僅光纖能引導光，
超細的矽線也能。
矽線引導光的能力沒有纖維好。
但矽線讓工程師可以
把一百公里內光纖網路中的所有裝置
縮減成能插入伺服器的 小型光子晶片，
並將電訊號轉成光訊號， 再反轉回來。
這些電轉光的晶片， 讓資料中心裡不經濟的電纜線
被換成高能源效率的光纖。
光子晶片能協助打破無限頻寬的限制。
研究者致力於把 行動裝置的千兆赫訊號
換成兆赫（terahertz ）頻率， （ 註：別名「太赫茲」）
讓資料傳輸的速度加快數千倍。
但，這些是段距離的訊號：
它們會被空氣中的濕氣給吸收，
或被高樓給阻擋。
若能將小型的無線轉光纖 光子傳輸晶片
放置在城市各處，
兆赫訊號就能被分程傳遞 到大範圍的距離。
透過穩定的中間人，即光纖， 就可以做到這一點，
實現超快速無線連線。
在人類歷史上，
光帶給我們的禮物是視覺和熱能，
當我們在實體世界中探索、 安頓下來時，光是個穩定的夥伴。
現在，我們在光上加載了資訊 並將它重新導向，
讓它延著光纖 超級高速公路奔馳——
整合了許多個不同的光子出口——
來建造一個更廣闊的虛擬世界。