物理学者、電力技術者、起業家は状況を変えるのに苦労しています。現在存在する情報の途切れない「配信」の方法と、近い将来にどんなテクノロジーが私たちを待っているかについてお話します。
/写真ギルヘルム・ヤグイ CC
インターネット配信-現在の仕組み
最新の大西洋横断ケーブルネットワークのほとんどは、20世紀後半にのみ積極的に使用されるようになった光ファイバー技術に基づく複雑なシステムです。
最初の大西洋横断ケーブルは1858年に敷設されました-それは電信線でした。 残念なことに、彼は長く働きませんでした-材料と製造技術は許可しませんでした。 しかし、時間の経過とともに技術は劇的に変化し、1900年代初頭には電信海底ケーブルの広範なネットワークがすでに作成されていたため、メッセージの配信時間が数週間から数分に短縮されました。 この後、技術は進化し続け、その後、電信ケーブルは電話、そして光ファイバーに置き換えられました。
建設は特別な船によって行われ 、船上には通常約2,000 kmのケーブルが配置されます。 現代の船は1日あたり最大200 kmのケーブルを「巻き戻し」ます。 新しいルートの開発には時間がかかるため、電信ルートに沿ってケーブルを敷設します（設置プロセスの詳細については、 こちらをご覧ください ）。
長さが90万kmの近代的なネットワークは、350本のケーブルで構成されており、その一部は海を通り、一部は大陸に沿っています。 友好的な水中環境に抵抗するために、現代の「ワイヤ」にはいくつかの層があります。最上層はポリエチレンでできており、繊維を覆ういくつかの防水層と保護層です。
しかし、時にはこれで十分ではありません。 ケーブル保護国際委員会によると 、サメはしばしば噛んだり損傷したりします。 1987年に大西洋の底にある光ファイバーの配線に対するサメの不可解な依存について、 彼らはニューヨークタイムズに書いた。
水中ケーブルを食べようとするサメ
破裂の別の一般的な原因は、船のisです。 2012年には、1か月で、2つの異なる船が東アフリカと中東およびヨーロッパを接続するケーブルによって損傷し 、9か国で通信の問題が発生しました。 したがって、データ配信の「水中」方式には欠点がないわけではないため、今日、代替技術が活発に開発されていることは驚くことではありません。
空からインターネット
この分野での最新のFacebook開発の1つは、Aquilaドローンです。 Mark Zuckerbergは、本発明がすべての人にインターネットアクセスを提供すると確信しています。 彼によれば、将来的には貧困に対処し、教育と健康の水準を高めるのに役立つでしょう。 現時点では、同社はより「平凡な」タスクに取り組んでいますが、新世代のFacebookサービス（人工知能および仮想現実プロジェクト、チャンネルの幅と信頼性が必要）の運用を確保するという問題を解決しようとしています。
それでは、Aquilaとは何ですか？ 18〜27キロメートルの高度で空中にあるドローンは、非常に正確なレーザーを使用してデータを送信します。これにより、既存の技術に比べて翻訳速度が10倍になります。 テスト飛行中、無人機はわずか30分間空中に留まりましたが、将来的には、Aquilaは飛行モードで数か月を過ごし、ソーラーパネルで充電することができます。
Aquilaドローンの最初の飛行/ビデオ：Facebook
主な外部機能の1つは、43メートルという印象的な翼幅です。これは、ボーイング737のスパンよりもほぼ10メートル長くなっています。カーボン繊維で作られたドローンの重量は約408 kgでした。 「従来の航空機を設計するとき、エンジニアは速度を上げる方法を見つけようとしています。[...] Aquilaの場合、その逆です。ドローンを可能な限り空に保持することが重要です。 これによりエネルギーが節約され、飛行時間が長くなります」とザッカーバーグ氏は言います。
しかし、疑問が生じます：なぜドローンですか？ 航空機の開発を必要としないインターネットアクセスを増やす他の方法があります。 しかし、Facebookはそのような方法にはすべて欠陥があると確信しています。 衛星インターネットは人口密度の低い地域にのみ適しています（そうでない場合、チャンネルは非常に早く「詰まる」でしょう）。 セルラータワーは、惑星の全人口をカバーするには多すぎるため、カバー範囲が狭くなります。
2014年、Facebookは調査を実施し、ドローンは中規模都市とその周辺地域にとって理想的なソリューションになるという結論に達しました。 さらに、衛星の下を飛行するため、信号強度が増加します。
電気ネットワーク
別のオプションは、米国最大の電気通信会社であるAT＆Tによって提供されています。 ワイヤレスブロードバンドインターネットは、 電気ネットワークを介してすべての家庭に来ることができます 。 AT＆Tが開発した機器は、電柱からインターネットアクセスポイントを作成します。
AirGigと呼ばれる新しいプロジェクトでは、長距離にわたるデータの高速ワイヤレス伝送に電力線が使用されます。 このテクノロジーはすでにAT＆Tオフィスでテストされており、来年は市内でテストする予定です。
AT＆T Strategic AffairsディレクターJohn Donovan は 、電気ネットワークを使用すると 、ケーブルのルーティング、タワーの構築、アンテナの設置よりもAirGigがはるかに安くなると述べました。 したがって、AirGigは、世界のどの地域の農村地域の居住者もブロードバンドインターネットにアクセスしやすくすることができます。
この技術には、無線信号伝送を提供する電力線に小さなプラスチックアンテナを取り付けることが含まれます。 AT＆Tによると、このような接続はそれぞれ1秒間に数ギガビットの速度で動作し、ユーザーは携帯電話またはWi-Fiを介して接続します。 同社は、このような技術がインターネットインフラストラクチャのコストを大幅に削減すると確信しています。 他の企業もすでに同様の開発に取り組み始めています。GoogleはFiberワイヤレスプロジェクトを立ち上げ 、Facebookは超高速Wi-Fiネットワークをテストしています。
テレポーテーション
これまでのところ、科学者は光の粒子のみを「テレポート」することができますが、この技術は非常に有望であると約束しています：研究者は、そのような接続の前例のない信頼性を主張します この分野での最初の実験は1997年に行われました。その後、光子は数ミリのテレポートが可能になりました。 新しい研究中に、カルガリー大学のWolfgang Tittelチームは、従来の光ファイバー都市通信を使用して光子を6.2キロメートル移動させることができました。
この実験は、「ひどい長距離作用」と呼ばれる量子もつれメカニズムに基づいています。 Tittel 氏は説明します 。「量子エンタングルメントは、2つ以上の光子の量子状態が相互依存する現象です。 「1光子を市役所に送りました。カルガリー大学の光子との関係は維持されています。」
大学にテレポートされた状態の光子は、カルガリーの3番目の地点で再現され、再び市役所に送られました。 そこで彼はカップルからの光子に会った。 テレポーテーションのプロセス自体は、実験の最も難しい段階ではありませんでした。 市役所の建物で光子を「満たす」ことははるかに重要でした-研究者は、所定の地点への光子の到着を10ピコ秒の精度で同期させるという困難な課題を解決する必要がありました。
登録には、米国国立標準技術研究所（NIST）およびNASAジェット推進研究所が開発した超伝導単一光子検出器が使用されました。 また、深刻な技術的進歩について話すのは時期尚早ですが、将来のカルガリーの科学者の業績が量子インターネットの創造と発展に貢献すると言うことは安全です。 それまでの間、私たちは彼らの進捗状況しか見ることができません。
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