Vietnamese Untertitel

← Mạng lưới ngầm giúp cho internet hoạt động - Sajan Saini

Einbettcode generieren
25 Sprachen

Zeige Revision 23 erzeugt am 07/07/2019 von Nhu PHAM.

  1. Vào năm 2012,
  2. một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản
    và Đan Mạch đã lập kỷ lục thế giới,
  3. truyền một petabit dữ liệu—
  4. tương đương 10.000 giờ HD video
    (video có độ phân giải cao)—
  5. chỉ trong một giây
    qua đoạn cáp dài 50 ki-lô-mét.
  6. Không phải cáp thường.
  7. Họ sử dụng
    một loại cáp quang đặc biệt,
  8. một mạng lưới ngầm
    kết nối toàn thế giới
  9. giúp internet hoạt động.
  10. Trong nhiều thập kỷ,
  11. liên lạc đường dài
    giữa các thành phố và quốc gia
  12. được truyền tải bằng tín hiệu điện,
  13. qua dây đồng.
  14. Phương pháp này
    chậm và không hiệu quả
  15. vì dây kim loại hạn chế tốc độ dữ liệu
    và gây hao tốn năng lượng do tỏa nhiệt.
  16. Nhưng vào cuối thế kỷ 20,
  17. các kỹ sư đã hoàn thiện
    một phương pháp truyền dẫn vượt trội.
  18. Thay vì kim loại,
  19. thủy tinh được cẩn thận
    nấu chảy và kéo thành sợi dẻo,
  20. dài hàng trăm ki-lô-mét
    và mỏng hơn tóc người.
  21. Và thay vì điện,
  22. chúng mang theo xung ánh sáng
    chứa các dữ liệu số.
  23. Làm thế nào ánh sáng chỉ truyền
    trong sợi thủy tinh mà không ra ngoài?
  24. Bí quyết nằm ở
    hiện tượng phản xạ toàn phần.
  25. Từ thời Isaac Newton,
  26. những nhà làm kính và khoa học
    đã biết rằng ánh sáng bị khúc xạ
  27. khi đi qua mặt phân cách giữa không khí
    và vật chất khác như nước hoặc thủy tinh.
  28. Khi tia sáng bên trong thủy tinh chiếu vào
    mặt phân cách với một góc nghiêng lớn,
  29. khi đi vào không khí,
    nó bị khúc xạ, hay bẻ cong.
  30. Nhưng nếu chùm tia tới hẹp
    (góc tới lớn),
  31. nó sẽ bị bẻ cong
    đến mức bị mắc kẹt lại trong thủy tinh,
  32. truyền đi bên trong sợi.
  33. Ở điều kiện thích hợp,
  34. vật liệu vẫn luôn cho ánh sáng đi qua,
    giữ nó lại bên trong mình.
  35. So với điện hoặc sóng vô tuyến,
  36. tín hiệu sợi quang gần như
    không suy giảm khi truyền đi xa,
  37. dù có chút năng lượng bị thất thoát,
  38. và sợi quang không thể
    bị uốn quá cong
  39. nếu không muốn ánh sáng
    bị truyền ra ngoài.
  40. Ngày nay, một sợi quang
    có thể chứa nhiều bước sóng ánh sáng,
  41. mỗi bước sóng
    là một kênh dữ liệu khác nhau.
  42. Một sợi cáp quang
    chứa hàng trăm sợi quang.
  43. Hơn một triệu ki-lô-mét cáp
    đan xen dưới đáy đại dương
  44. kết nối các lục địa,
  45. gần đủ dài để quấn quanh
    xích đạo ba mươi lần.
  46. Với sợi quang, khoảng cách khó thể
    rào cản trong việc truyền dữ liệu,
  47. cho phép internet
    trở thành một máy tính toàn cầu.
  48. Càng ngày, các thiết bị di động của ta
    càng phụ thuộc vào hệ thống máy chủ,
  49. được đặt ở các trung tâm dữ liệu khổng lồ
    khắp nơi trên thế giới.
  50. Nó được gọi là điện toán đám mây,
  51. và dẫn tới hai vấn đề lớn:
  52. tản nhiệt và nhu cầu băng thông.
  53. Phần lớn lưu lượng truy cập internet
    qua các trung tâm dữ liệu,
  54. nơi hàng ngàn máy chủ được kết nối
    bằng cáp điện truyền thống.
  55. Một nửa điện năng
    bị hao phí do thất thoát nhiệt.
  56. Trong khi đó, nhu cầu
    băng thông không dây ngày càng tăng
  57. và các tín hiệu gigahertz
    trong các thiết bị di động
  58. sắp chạm đến giới hạn phân phối dữ liệu.
  59. Có vẻ như sợi quang quá tốt
    nên đã tự gây ra trở ngại,
  60. tạo ra nhiều kỳ vọng vào công nghệ,
    điện toán đám mây và điện toán di động.
  61. Nhưng một công nghệ liên quan:
    tích hợp quang tử có thể trợ giúp.
  62. Ánh sáng không chỉ
    có thể được truyền trong sợi quang,
  63. mà còn trong sợi silicon siêu mỏng.
  64. Dù không có khả năng
    truyền dẫn tốt như sợi quang,
  65. chúng cho phép các kỹ sư
  66. thu nhỏ mạng cáp quang
    hàng trăm ki-lô-mét
  67. thành các chíp quang tử nhỏ,
    có thể cắm vào máy chủ,
  68. chuyển đổi tín hiệu điện sang quang,
    và ngược lại.
  69. Những con chíp chuyển đổi tín hiệu
    điện sang quang này
  70. cho phép thay thế cáp điện
    ở trung tâm dữ liệu
  71. thành dạng sợi
    có hiệu năng cao hơn.
  72. Chíp quang tử còn có thể giúp phá vỡ
    các giới hạn băng thông không dây.
  73. Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực
    để chuyển tín hiệu di động từ gigahertz
  74. sang tần số terahertz,
  75. để tăng tốc độ truyền tải dữ liệu
    lên vài ngàn lần.
  76. Nhưng đây là những tín hiệu tầm ngắn:
  77. bị hấp thụ bởi độ ẩm trong không khí
  78. hoặc bị chặn bởi các tòa nhà cao tầng.
  79. Khi những con chíp
    không-dây-đến-sợi-quang nhỏ
  80. có mặt khắp các thành phố,
  81. tín hiệu terahertz
    có thể được truyền đi xa,
  82. thông qua một vật liệu
    trung gian ổn định: cáp quang,
  83. và biến kết nối không dây siêu tốc
    thành hiện thực.
  84. Xuyên suốt lịch sử nhân loại,
  85. ánh sáng đã ban tặng cho ta
    tầm nhìn và nhiệt lượng,
  86. là người bạn trung thành trong quá trình
    khám phá và hiểu biết thế giới.
  87. Hiện nay, ta dùng ánh sáng
    để mã hóa thông tin
  88. và điều hướng nó
    dọc theo dây cáp quang siêu tốc
  89. với nhiều ngõ ra
    quang tử tích hợp
  90. để xây dựng
    thế giới ảo ngày một rộng lớn.