独自の光ファイバーを使用し、インターネットを 450 万倍高速化。新しい発見によりそれが可能になります

アストン大学 (英国)の研究者らは、革新的な新開発により、平均的な家庭用ブロードバンドの 450 万倍ものインターネットデータ伝送速度を達成しました。この前例のない速度は、これまで光ファイバーシステムで使用されていなかった新しい特定の波長帯域の使用によって達成された、史上最速の記録です。

国際協力の一環として、チームは 1 本の標準光ファイバーを使用して、毎秒 301 テラビット、つまり毎秒 301,000,000 メガビットの速度でデータを転送しました。これを大局的に見ると、2023 年 9 月に発行された英国のホームブロードバンドパフォーマンスレポートでは、ブロードバンドの平均速度はわずか 69.4 Mbit/s であると述べられています。

発見の裏側

データ送信の成功は、アストン光技術研究所の Wladek Forysiak 教授と Ian Phillips 博士との共同作業の結果でした。彼らは、日本の情報通信研究機構（NICT）および米国のノキアベル研究所の研究者と協力して研究を行いました。

データの需要が高まる中、この新しいテクノロジーは将来の需要に対応するのに役立つと期待されています。科学者らは、光を使って情報を伝達する小さな管状のガラスの束である光ファイバーを使用したが、これは速度の点で通常の銅ケーブルに匹敵することができない媒体である。

しかし、新しい技術では、通常の光ファイバーで使用されている技術と比較しても、データの送信速度を加速することができ、これが本当のイノベーションです。

スピードの背後にある科学

チームは、インターネット用の通常の光ファイバーシステムではまだ使用されていない新しい波長帯域を開拓することで、この偉業を達成しました。異なる波長帯域は、光ファイバーに沿って伝送される光の異なる色に相当します。彼らは、これらの帯域にアクセスするための光増幅器および光利得イコライザーと呼ばれる新しいデバイスを開発することによってこれを達成しました。

フィリップス博士は、アストン大学で管理デバイス、つまり光プロセッサの開発を主導しました。同氏は次のように説明した。「大まかに言えば、データは自宅やオフィスのインターネット接続のように、光ファイバーを介して送信されました。「ただし、市販の C バンドと L バンドに加えて、E バンドと S バンドと呼ばれる 2 つの追加のスペクトルバンドを使用しました。C バンドと L バンドは消費者のニーズを満たすために必要な容量を提供できるため、これらのバンドは従来必要ありませんでした。」

「近年、アストン大学は、電磁スペクトルの C バンドに隣接するが、約 3 倍広い E バンドで動作する光増幅器を開発しました。私たちのデバイスが開発されるまでは、制御された方法で E バンドチャネルを適切にエミュレートできる人は誰もいませんでした」とフィリップス氏は付け加えました。

インターネットへの将来の影響

フォリシアク教授は、「バックボーンネットワークの伝送容量を増やすことで、私たちの実験はエンドユーザーの接続を大幅に改善することにつながる可能性がある」と付け加えた。この画期的な成果は、より高速で信頼性の高いデータ伝送を実現するための通信ネットワークに革命を起こす上で、光ファイバー技術の進歩が重要な役割を果たしていることを浮き彫りにしています。」

「従来の C バンドだけでなく、L、S、そして現在の E などの他のバンドも含めて、利用可能なスペクトルをより多く使用してシステム容量を増やすことは、運用コストを低く抑えるのに役立ちます。この帯域幅の提供により、システム容量を増やすことができます。」また、既存のファイバーネットワークをより有効活用し、データ転送能力を高め、耐用年数を延長するため、最新のファイバーやケーブルの使用と比較して、「より環境に優しいソリューション」であり、何よりもはるかに経済的です。そして商業的価値。」

この超高速インターネットシステムへの移行も非常に簡単です。既存のケーブルやオペレーティングシステムを変更する必要がなく、光ファイバー用にデータをエンコードするモデムを置き換えるだけで十分だからです。

この画期的な実験の結果は工学技術研究所によって発表され、2023 年 10 月にグラスゴーで開催される欧州光通信会議 (ECOC) で締切後の論文として発表される予定です。この結果は、大きな飛躍を意味するだけではありません。データ伝送技術の進歩だけでなく、この分野の将来の研究に新たなベンチマークを設定します。

この技術により、IoTや人工知能の応用によるさらなるデータ需要に応えることが可能となります。現在、データ処理に必要なエネルギー消費を削減することが課題となっており、この分野には依然として現実的な制約が存在しています。

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