インターネットを可能にする隠れたネットワーク ― サジャン・サイニ
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0:07 - 0:082012年
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0:08 - 0:13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 -
0:13 - 0:16毎秒1ペタビットのデータ つまり
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0:16 - 0:191万時間分の高精細度ビデオに
相当するデータを -
0:19 - 0:231本のケーブルで
50キロメートルも伝送したのです -
0:23 - 0:24それも ただのケーブルではなく
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0:24 - 0:27地球を結びつけ
インターネットを可能にする -
0:27 - 0:30隠れたネットワーク
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0:30 - 0:32光ファイバーの改良版でした
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0:32 - 0:33何十年もの間
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0:33 - 0:36都市や国を結ぶ長距離通信は
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0:36 - 0:39銅線を通じた
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0:39 - 0:40電気信号によって行われていました
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0:40 - 0:42これは 遅く 非効率的であり
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0:42 - 0:48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 -
0:48 - 0:50ところが 20世紀末には
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0:50 - 0:54より優れた伝送方法が開発されました
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0:54 - 0:55金属の代わりに
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0:55 - 1:00ガラスを注意深く溶かし
しなやかで 人間の髪より細い -
1:00 - 1:05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 -
1:05 - 1:06そして このファイバーは
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1:06 - 1:11電気の代わりに データを表す
光のパルスを運びます -
1:11 - 1:16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 -
1:16 - 1:22そのミソは 全内部反射という現象です
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1:22 - 1:23ニュートンの時代から
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1:23 - 1:27レンズ職人や科学者の間では
光が空気から -
1:27 - 1:32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 -
1:32 - 1:36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 -
1:36 - 1:40光線が空気へ抜けていく際
屈折 つまり曲がります -
1:40 - 1:43ところが 浅い角度だと
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1:43 - 1:46光線が曲がりすぎて
表面を通過できず -
1:46 - 1:49ガラスの中で
跳ね返っていくのです -
1:49 - 1:50条件さえ合えば
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1:50 - 1:56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 -
1:56 - 1:58電気や電波と比べ
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1:58 - 2:02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 -
2:02 - 2:04とはいえ
光の一部は散乱しますし -
2:04 - 2:07ファイバーを曲げすぎてしまうと
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2:07 - 2:08光が漏れ出すという
欠点があります -
2:08 - 2:13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 -
2:13 - 2:15それぞれ異なる
データのチャネルを伝送します -
2:15 - 2:19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 -
2:19 - 2:23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 -
2:23 - 2:25大陸を結んでいます ―
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2:25 - 2:29赤道を30周できる程の長さです
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2:29 - 2:31光ファイバーを使えば
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2:31 - 2:33距離は大した問題とはならず
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2:33 - 2:37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 -
2:37 - 2:38次第に
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2:38 - 2:43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 -
2:43 - 2:47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 -
2:47 - 2:49これは
クラウドコンピューティングといい -
2:49 - 2:512つの大問題の原因となっています
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2:51 - 2:54廃熱と帯域幅のひっ迫です
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2:54 - 2:59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 -
2:59 - 3:04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 -
3:04 - 3:06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 -
3:06 - 3:10また 無線帯域幅の需要は
高まり続けていて -
3:10 - 3:14携帯機器に用いられる
ギガヘルツ波は -
3:14 - 3:16データの伝送量が
限界を迎えつつあります -
3:16 - 3:20どうやら 光ファイバーは
あまりにも優秀すぎて -
3:20 - 3:25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 -
3:25 - 3:30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 -
3:30 - 3:33光は 光ファイバーだけではなく
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3:33 - 3:36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 -
3:36 - 3:40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 -
3:40 - 3:42何百キロメートルにも及ぶ
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3:42 - 3:46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 -
3:46 - 3:49収められるようになり
サーバーに繋いで -
3:49 - 3:53電気信号と光信号の変換が
出来るようになるのです -
3:53 - 3:59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 -
3:59 - 4:03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 -
4:03 - 4:07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 -
4:07 - 4:11研究者は 携帯機器の
ギガヘルツ波を -
4:11 - 4:13テラヘルツの周波数帯に置き換えて
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4:13 - 4:16データを何千倍も速く
伝送できるよう 試みています -
4:16 - 4:18しかし いずれも
伝播距離が短いのです -
4:18 - 4:20テラヘルツ波は 空気中の水蒸気に吸収され
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4:20 - 4:22あるいは 高い建物に
遮られたりするためです -
4:22 - 4:25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 -
4:25 - 4:27街中に分散されていれば
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4:27 - 4:31テラヘルツ波を次々と伝え
長距離に渡り伝送できます -
4:31 - 4:34その中継には 安定した仲介人である
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4:34 - 4:39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 -
4:39 - 4:41歴史を通して 人類は
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4:41 - 4:44光のおかげで ものを見たり
熱を利用してきました -
4:44 - 4:49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 -
4:49 - 4:53そして今 私たちは
光に情報を載せて -
4:53 - 4:56光集積回路という出口を
たくさん組み込んだ -
4:56 - 4:59光ファイバーのスーパーハイウェイを
走らせることで -
4:59 - 5:03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
- Title:
- インターネットを可能にする隠れたネットワーク ― サジャン・サイニ
- Speaker:
- サジャン・サイニ
- Description:
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2012年、ある研究チームが、毎秒1ペタビットのデータ(1万時間の高精細度ビデオに相当)を1本のケーブルで50キロメートルも伝送するという世界記録を樹立しました。 これはただのケーブルではなく、私たちの世界を結びつけ、インターネットを可能にする隠れたネットワークである、光ファイバーの改良版でした。 光ファイバーとは何か、そしてどういう仕組みなのか、この重要なテクノロジーについてサジャン・サイニが語ります。
講師:サジャン・サイニ、監督:Artrake Studio
このビデオの教材:https://ed.ted.com/lessons/the-hidden-network-that-makes-the-internet-possible-sajan-saini - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:03
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