0:00:07.016,0:00:08.476
Im Jahr 2012

0:00:08.476,0:00:13.136
erzielte ein dänisch-japanisches[br]Forscherteam einen Weltrekord:

0:00:13.136,0:00:15.716
Sie übertrugen ein Petabit Daten --

0:00:15.716,0:00:19.006
das entspricht 10.000 Stunden HD-Videos --

0:00:19.006,0:00:22.526
in einer Sekunde über [br]ein 50 km langes Kabel.

0:00:22.526,0:00:24.426
Das war nicht irgendein Kabel.

0:00:24.426,0:00:27.416
Es war ein frisiertes Glasfaserkabel,

0:00:27.416,0:00:29.256
die Basis für das versteckte Netzwerk,

0:00:29.256,0:00:32.236
das unseren Planeten verbindet[br]und das Internet möglich macht.

0:00:32.236,0:00:33.367
Viele Jahrzehnte lang

0:00:33.367,0:00:35.737
erfolgte die Kommunikation[br]über große Entfernungen

0:00:35.737,0:00:37.215
zwischen Städten und Ländern

0:00:37.215,0:00:40.566
mit elektronischen Signalen,[br]die über Kupferleitungen geleitet wurden.

0:00:40.566,0:00:42.236
Das war langsam und ineffizient.

0:00:42.236,0:00:44.716
Metallleitungen begrenzten die Datenrate

0:00:44.716,0:00:47.656
und verschwendeten Energie[br]durch Wärmeabgabe.

0:00:47.656,0:00:49.596
Aber im späten 20. Jahrhundert

0:00:49.596,0:00:53.596
entwickelten Ingenieure eine viel [br]bessere Übertragungsmethode.

0:00:53.596,0:00:55.056
Anstelle von Metall

0:00:55.056,0:01:00.146
wird Glas vorsichtig geschmolzen[br]und in flexible Faserstränge gezogen,

0:01:00.146,0:01:04.535
hunderte Kilometer lang[br]und nicht dicker als menschliches Haar.

0:01:04.535,0:01:08.867
Statt Elektrizität leiten [br]diese Fasern Lichtimpulse,

0:01:08.867,0:01:11.487
um digitale Daten zu übertragen.

0:01:11.487,0:01:16.227
Aber wie bewegt sich das Licht im Glas[br]und strahlt nicht einfach hindurch?

0:01:16.227,0:01:21.511
Die Antwort liegt im [br]Phänomen der Totalreflexion.

0:01:21.511,0:01:23.168
Seit dem Wirken von Isaac Newton

0:01:23.168,0:01:25.888
wissen Linsenschleifer [br]und Wissenschaftler,

0:01:25.888,0:01:31.588
dass durch die Luft strahlendes Licht [br]von Wasser und Glas gebrochen wird.

0:01:31.588,0:01:36.239
Trifft im Glas ein Lichtstrahl[br]in einem steilen Winkel auf den Rand,

0:01:36.239,0:01:39.969
wird er beim Austritt[br]in die Luft gebrochen.

0:01:39.969,0:01:42.959
Wenn aber der Lichtstrahl[br]in einem flachen Winkel auftrifft,

0:01:42.959,0:01:44.929
wird er so stark gebrochen,

0:01:44.929,0:01:48.829
dass er gefangen bleibt und immer [br]wieder ins Glasinnere abprallt.

0:01:48.829,0:01:50.319
Unter den richtigen Bedingungen

0:01:50.319,0:01:55.549
kann das sonst transparente Glas[br]das Licht vor der Welt verstecken.

0:01:55.549,0:01:57.991
Im Vergleich zu Elektrizität oder Funk

0:01:57.991,0:02:01.781
werden optische Signale über Glasfasern[br]bei weiten Entfernungen kaum schwächer.

0:02:01.781,0:02:04.051
Ein bisschen Energie geht verloren.

0:02:04.051,0:02:06.581
Glasfasern dürfen auch nicht[br]zu stark verbogen werden,

0:02:06.581,0:02:08.491
sonst tritt das Licht aus.

0:02:08.491,0:02:12.791
Heutzutage leitet eine einzige Glasfaser[br]viele verschiedene Wellenlängen,

0:02:12.791,0:02:15.256
für jeden Datenkanal eine andere.

0:02:15.256,0:02:19.466
Ein Glasfaserkabel besteht aus[br]hunderten dieser Glasfasern.

0:02:19.466,0:02:23.365
Auf dem Meeresgrund verlaufen Kabel,[br]die mehr als eine Million km lang sind,

0:02:23.365,0:02:25.045
um unsere Kontinente zu verbinden.

0:02:25.045,0:02:29.435
Damit könnte der Äquator[br]ungefähr 30-mal umwickelt werden.

0:02:29.435,0:02:30.631
Durch Glasfasern

0:02:30.631,0:02:32.881
spielt die Entfernung[br]für Daten kaum eine Rolle,

0:02:32.881,0:02:36.851
dadurch wurde das Internet[br]zu einem globalen Computer.

0:02:36.851,0:02:38.331
In zunehmendem Maße

0:02:38.331,0:02:43.221
baut unser mobiles Arbeiten und Spielen[br]auf unzählige überlastete Server,

0:02:43.221,0:02:47.161
die in riesigen Rechenzentren[br]auf der ganzen Welt verstreut sind.

0:02:47.161,0:02:49.081
Das wird Cloud Computing genannt

0:02:49.081,0:02:51.361
und führt zu zwei großen Problemen:

0:02:51.361,0:02:54.144
überschüssige Wärme[br]und Bedarf an Bandbreite.

0:02:54.144,0:02:58.844
Der Großteil des Online-Datenverkehrs[br]schwirrt in Rechenzentren herum,

0:02:58.844,0:03:03.464
wo tausende Server über[br]herkömmliche Elektrokabel verbunden sind.

0:03:03.464,0:03:06.836
Die Hälfte ihrer Energie wird[br]durch die Abgabe von Wärme verschwendet.

0:03:06.836,0:03:10.446
Zwischenzeitlich steigt der Bedarf[br]an kabelloser Bandbreite stetig an

0:03:10.446,0:03:13.536
und die Gigahertz-Signale[br]unserer Mobilgeräte

0:03:13.536,0:03:16.336
erreichen ihre Grenzen[br]der Datenübertragung.

0:03:16.336,0:03:19.866
Scheinbar war die Leistung[br]von Glasfasern zu gut

0:03:19.866,0:03:24.576
und sorgte für überhöhte Erwartungen[br]an Cloud- und mobile Dienste.

0:03:24.576,0:03:29.826
Aber eine verwandte Technologie[br]kam zur Hilfe: die integrierte Photonik.

0:03:29.827,0:03:32.857
Licht kann nicht nur in [br]Glasfasern geleitet werden,

0:03:32.857,0:03:36.217
sondern auch in [br]ultradünnen Siliziumfasern.

0:03:36.217,0:03:39.547
Siliziumfasern leiten das Licht[br]nicht so gut wie Glasfasern,

0:03:39.547,0:03:42.117
aber mit ihnen können Ingenieure

0:03:42.117,0:03:45.597
die Bausteine eines hundert km[br]langen Glasfasernetzes

0:03:45.597,0:03:49.237
auf kleine photonische Chips [br]schrumpfen, die in Servern stecken

0:03:49.237,0:03:52.327
und elektrische Signale[br]in optische umwandeln

0:03:52.327,0:03:53.327
und umgekehrt.

0:03:53.327,0:03:59.429
Durch diese Chips können die[br]verschwenderischen Elektrokabel

0:03:59.429,0:04:02.809
gegen energieeffiziente Fasern[br]ausgetauscht werden.

0:04:02.809,0:04:07.379
Photonische Chips können auch[br]die kabellose Bandbreite erweitern.

0:04:07.379,0:04:10.861
Forscher arbeiten daran,[br]die mobilen Gigahertz-Signale

0:04:10.861,0:04:12.731
durch Terahertz-Frequenzen zu ersetzen,

0:04:12.731,0:04:15.581
um Daten tausendmal[br]schneller zu übertragen.

0:04:15.581,0:04:17.621
Das sind jedoch Kurzstrecken-Signale,

0:04:17.621,0:04:19.721
die von Luftfeuchtigkeit absorbiert

0:04:19.721,0:04:21.961
und von großen Gebäuden blockiert werden.

0:04:21.961,0:04:25.331
Mit winzigen umwandelnden[br]photonischen Übertragungschips,

0:04:25.331,0:04:27.001
die in Städten verteilt werden,

0:04:27.001,0:04:31.431
können Terahertz-Signale[br]über weite Entfernungen übertragen werden.

0:04:31.431,0:04:35.209
Das erreichen sie mit einem [br]stabilen Mittelsmann: Glasfasern.

0:04:35.209,0:04:39.429
So wird blitzschnelle kabellose [br]Vernetzung zur Wirklichkeit.

0:04:39.429,0:04:41.303
In der Geschichte der Menschheit

0:04:41.303,0:04:43.893
hat Licht uns das Sehen[br]und die Wärme geschenkt.

0:04:43.893,0:04:49.183
Es war ein zuverlässiger Begleiter,[br]als wir die reale Welt erforschten.

0:04:49.183,0:04:52.222
Jetzt reichern wir Licht[br]mit Informationen an

0:04:52.222,0:04:55.762
und leiten es über Super-Glasfaser-Bahnen

0:04:55.762,0:04:59.102
mit vielen photonischen Ausgängen,

0:04:59.102,0:05:02.882
um eine noch größere,[br]virtuelle Welt zu erschaffen.