フォトニックチップと光ファイバーケーブルで1.84ペタビット/秒のデータ転送を記録

Dec 06, 2023

現在のインターネットには十分な帯域幅であると言われています。

コペンハーゲンのデンマーク工科大学の科学者たちは、単一の光ファイバーケーブルを介して接続された単一のフォトニックチップを使用して、毎秒1.84ペタビットのデータ転送を達成しました。 この偉業は7.9キロ（4.9マイル）の距離で達成されました。 この成果に関するいくつかの観点から見ると、一日中いつでも、全世界の人口が使用する平均インターネット帯域幅は約 1 ペタビット/秒であると推定されています。

ビジネス、娯楽、ソフトウェアのダウンロードやアップデートのためにインターネット上に移動するデータの量が増え続ける中、インフラストラクチャ企業は利用可能な帯域幅を増やす新しい方法を常に模索しています。 したがって、コンパクトなシングルチップ ソリューションを使用した標準光ケーブルでの 1.84 ペタビット/秒は、大きな魅力となるでしょう。

フォトニックチップ技術は、プロセッサーと転送媒体の両方が光波で動作するため、光データ転送の目的に大きな期待を寄せています。 『New Scientist』では、アスビョルン・アルヴァド・ヨルゲンセン率いるデンマークの科学者たちが、どのようにして手元にあるリソースを使ってこれほどの帯域幅を提供することができたのかを、簡単な言葉で説明しています。

まず、試験で使用されたデータ ストリームは 37 回線に分割され、それぞれがケーブル内の異なる光スレッドに送信されました。 37 のデータ ラインはそれぞれ、光スペクトルのゾーンに対応する 223 のデータ チャンクに分割されました。 これにより、他のストリームに干渉することなく、データが異なる色で同時に送信される「周波数コム」を作成できるようになります。 言い換えれば、「超並列空間・波長多重データ伝送」システムが誕生したのである。 もちろん、この分割と再分割により、光ファイバー ケーブルでサポートされる潜在的なデータ スループットが大幅に増加しました。

1.84 ペタビット/秒の帯域幅をテストして検証するのは簡単ではありませんでした。コンピューターでは、このような膨大な量のデータを送受信したり、保存したりすることはできません。 研究チームは、個々のチャネルでダミー データを使用して、最大の帯域幅容量がどのくらいになるかを検証しました。 各チャネルは個別にテストされ、受信したデータが送信されたデータと一致することを確認しました。

実際には、フォトニック チップは単一のレーザーを多くの周波数に分割し、37 個のデータ光ファイバー ストリームのそれぞれの光データをエンコードするには何らかの処理が必要です。 ヨルゲンセン氏によると、洗練された完全な機能を備えた光処理デバイスは、マッチ箱程度のサイズで構築できるはずだという。 これは、通信業界で使用されている現在の単色レーザー送信デバイスと同様のサイズです。

Ut 氏は、同じ光ファイバー ケーブル インフラストラクチャを維持しながら、マッチ箱サイズの光データ エンコーダ/デコーダを同様のサイズのフォトニック チップ搭載デバイスに置き換えることができるため、データ帯域幅を効果的に 8,251 倍に増加できる可能性があることを確信しています。 研究者らは、自分たちの研究には「将来の通信システムの設計の変化」を促す十分な可能性があることが示されていると述べている。

記録的な 1.84 ペタビット/秒のデータ転送について詳しくは、チップスケールのマイクロコーム リング共振器を使用したペタビット/秒のデータ転送のソース ペーパーをご覧ください。

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Mark Tyson は、Tom's Hardware US のフリーランス ニュース ライターです。 彼は PC テクノロジーのあらゆる分野をカバーすることに喜びを感じています。 ビジネスから半導体設計、理性の限界に迫る製品まで。

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