標準光ファイバー技術が記録的な毎秒1.53ペタビット伝送を達成

情報通信研究機構（NICT、日本）ネットワーク研究所の研究チームは、標準直径の一本の光ファイバーで新たな帯域幅の世界記録を達成した。 

研究者たちは、55種類の異なる光周波数に情報を符号化（多重化と呼ばれる技術）することで、毎秒約1.53ペタビットの帯域幅を実現しました。これは、世界中のインターネットトラフィック（推定で毎秒1ペタビット未満）を1本の光ファイバーケーブルで伝送できるほどの帯域幅です。これは、私たち凡人が（最良のシナリオで）利用できるギガビット接続とは比べものにならないほどのものです。正確に言えば、その100万倍も高速です。

この技術は、スペクトル全体に存在する様々な光の周波数を利用することで機能します。可視光と不可視光のスペクトル内の各「色」はそれぞれ独自の周波数を持ち、他の色とは異なるため、それぞれ独立した情報ストリームを伝送することができます。研究者たちは、332ビット/秒/Hz（1Hzあたりのビット数）というスペクトル効率を実現しました。これは、2019年に達成された過去の最高記録である105ビット/秒/Hzの3倍の効率です。

研究者たちは、Cバンドで184の異なる波長（光ファイバーケーブル内で同時に情報を伝送するために設計された、重複しない個別の周波数）を通じて情報を伝送することに成功しました。光ファイバーケーブルを通過する前に、光は55の個別のデータストリーム（モード）を伝送するように変調されました。変調後（現在敷設されているほとんどの光ファイバーケーブルと同様に）、すべてのデータを伝送するには単一のガラスコアが必要でした。データが（184の波長と55のモードで）送信されると、受信機は異なる波長とモードをデコードしてデータを収集します。実験では、送信機と受信機の距離は25.9キロメートルに設定されました。

注意深い読者なら、最近同様の開発について取り上げたことを覚えているかもしれません。それは、1.84ペタビット/秒の帯域幅を達成したプロトタイプのフォトニクスリレーです。これは今回の研究が達成したよりも高い速度ですが、その解決策の問題点は、まだ実験設計段階にあるフォトニックチップを使用していることです。そのため、この特定の研究ははるかに早く導入される可能性があります（光ファイバーインフラを設計に合わせて徐々にアップグレードするだけで済みます）。また、世界全体のトラフィックと1.54ペタビット/秒の伝送速度（これは1本の標準直径の光ファイバーケーブルで実現されていることを強調しておきます）の差だけでも、それだけの帯域幅が確保できるため、経済的にも既に理にかなっているように思われます。さらに、研究者が過去の実験（今回の実験は除く）で使用した波長数を考えると、将来的に帯域幅をさらに拡張する明確な方法があります。

1.53ペタビット/秒という記録的なデータ転送に関する詳細については、ページの下部に技術的な詳細が満載されている NICT の公式プレスリリースをご覧ください。