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

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
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:03

Japanese subtitles

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