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2025-09-03 21:58:00
次のインターネット革命は、中空のガラスの鎖を通り抜けるかもしれません。
今日のインターネットケーブルを支配する固体ガラスコアの代わりに、サウサンプトン大学の研究者は、小さな空気で満たされたチャネルを導く繊維を開発しました。
シグナルをガラスではなく空気を通過させることにより、設計によりエネルギーの損失が減少し、光が長距離でより効率的に移動できるようになります。
従来の繊維では、信号の約半分が15〜20キロメートルごとに失われるため、データをブーストおよび再送信するために頻繁なリレーステーションが必要です。
新しい中空のデザインは、その距離が約33キロメートルまで延びてから、光の半分を失います。
「新しいテクノロジーがやって来て、2つか3つに1つの建物をスキップできると言われた場合、それは非常に大幅なコスト削減です」と主任研究者のフランチェスコポレッティは説明しました。
繊維は、従来のバージョンのパワーの1,000倍以上を運ぶことができ、より広い範囲の波長にわたって信号を送信することもできます。
これには、通常、量子通信システムで使用される可視光の単一光子パルスが含まれます。この二重の機能により、既存のネットワークだけでなく、新興の量子技術にとっても、ブレークスルーが重要になります。
データ用の高速道路
中空の光ファイバーはまったく新しいものではありません。以前の設計は、速度が重要なデータセンター内のコンピューティングユニットを接続するなど、専門のアプリケーションで使用されています。
光はガラスを通るよりも空気を介して約45％速く移動するため、中空の繊維は即時の利点を提供します。しかし、これまで、それらは幅広い展開には費用がかかりすぎるか、非現実的でした。
サウサンプトンのフォトニクスと材料科学の研究者であるポレッティは、この特定のデザインを10年以上洗練してきました。
キーは、そのユニークな構造にあります。それぞれが2つのネストされたシリンダーを含む5つの小さなシリンダーが、1つの大きなシリンダーのリムに取り付けられています。
この正確な配置により、特定の波長の光のみが中空のコア内に適合し、パルスを漏らさずにしっかりと閉じ込めます。 「これは変革的であると本当に思っています」とポレッティは言いました。
ラボから市場へ
課題は、繊細な幾何学を失うことなく、これらの繊維を大規模に製造することでした。
従来の光繊維は、固体ガラスを薄い鎖に溶かし、伸ばすことによって作られています。対照的に、サウサンプトンのチームは、幅約20センチの大きなガラスのプリフォームから始まり、中空のチャネルがすでに組み込まれています。
繊維の直径は約100マイクロメートルまで伸びるため、中空の空間は構造を保存するために加圧されます。
商業化はすでに進行中です。 Lumenisityは、サウサンプトンから紡がれたスタートアップである繊維を生成します。
Microsoftは2022年に会社を買収し、技術の可能性に対する業界の関心を強調しました。の場合 繊維 耐久性があり、費用対効果が高いことを証明して、彼らは今日の電気通信システムをより速く、より安価にすることができ、次世代の量子通信ネットワークをサポートすることもできます。
「この結果は非常に興味深いものです 量子 コミュニケーションコミュニティ」と、オーストリアのインスブルック大学の実験物理学者であるTracy Northup氏は述べています。
これまで、中空繊維は小規模な実験室実験でも法外に高価であったと彼女は指摘した。 「研究コミュニティの私たちは、拡大した生産が将来価格を大幅に引き下げることを期待することができます。」
#Hollow #Glass #Fiberは1000倍の容量でインターネットを送信します