The hidden network that makes the internet possible - Sajan Saini

Summary

En 2012, un equipo de investigadores japoneses y daneses logró transmitir 1 petabit de datos a través de un cable de fibra óptica, marcando un avance en las telecomunicaciones. A lo largo de la historia, la fibra óptica ha revolucionado la transmisión de datos al reemplazar los cables de cobre con hilos de vidrio que transportan luz. Sin embargo, el aumento de la demanda de ancho de banda y la eficiencia energética ha dado paso a tecnologías emergentes como la fotónica integrada, que promete mejorar aún más la conectividad y el rendimiento, llevando la comunicación global a nuevos niveles de velocidad y eficiencia.

Takeaways

• 😀 En 2012, un equipo de investigadores japoneses y daneses estableció un récord mundial transmitiendo 1 petabit de datos en un segundo a través de un cable de 50 kilómetros.
• 😀 La tecnología que permitió esto fue una versión avanzada de la fibra óptica, un sistema crucial para la infraestructura de internet global.
• 😀 Antes de la fibra óptica, las comunicaciones a larga distancia se realizaban con cables de cobre, que eran lentos e ineficientes.
• 😀 La fibra óptica utiliza luz en lugar de electricidad para transmitir datos, lo que mejora la velocidad y eficiencia.
• 😀 La luz viaja dentro de la fibra óptica debido al fenómeno de reflexión interna total, lo que permite que se mantenga atrapada dentro del vidrio.
• 😀 Las fibras ópticas pueden transportar múltiples longitudes de onda de luz, lo que permite transmitir diferentes canales de datos simultáneamente.
• 😀 Hoy en día, los cables de fibra óptica se extienden por miles de kilómetros, cruzando océanos y conectando continentes, formando la columna vertebral de internet.
• 😀 La computación en la nube depende de gigantescos centros de datos conectados por cables tradicionales de electricidad, lo que genera grandes cantidades de calor y limita la eficiencia.
• 😀 La tecnología de fotónica integrada está revolucionando el sector, permitiendo que los chips fotónicos conviertan señales eléctricas en ópticas, mejorando la eficiencia de los centros de datos.
• 😀 La fotónica integrada también puede ayudar a superar las limitaciones de ancho de banda inalámbrico, utilizando frecuencias terahercios para transmitir datos a velocidades mucho mayores.
• 😀 A través de chips fotónicos inalámbricos, es posible transmitir señales de terahercios a largas distancias utilizando fibra óptica como medio, acercando la conectividad inalámbrica ultrarrápida a la realidad.

Q & A

¿Cuál fue el récord mundial establecido por el equipo de investigadores japoneses y daneses en 2012?

El récord fue transmitir 1 petabit de datos, lo que equivale a 10,000 horas de video en alta definición, a través de un cable de 50 kilómetros en solo un segundo.

¿Qué tecnología se utilizó para lograr este récord de transmisión de datos?

Se utilizó una versión mejorada de la fibra óptica, un sistema que transporta datos utilizando pulsos de luz a través de cables de vidrio.

¿Cómo eran las comunicaciones de larga distancia antes de la invención de la fibra óptica?

Antes de la fibra óptica, las comunicaciones de larga distancia se realizaban a través de señales eléctricas enviadas por cables de cobre, que eran lentas e ineficientes debido a la pérdida de energía y la limitada velocidad de transmisión.

¿Por qué la fibra óptica es superior al cobre para transmitir datos?

La fibra óptica es superior porque utiliza luz en lugar de electricidad, lo que permite transmitir datos a mayores velocidades y con menores pérdidas de energía, además de ser mucho más eficiente en largas distancias.

¿Qué fenómeno físico permite que la luz viaje dentro del vidrio de la fibra óptica?

El fenómeno físico que permite que la luz se quede atrapada dentro del vidrio es la reflexión interna total, donde la luz se refleja en el interior de la fibra en lugar de salir de ella cuando incide en un ángulo determinado.

¿Cuántos kilómetros de cable de fibra óptica hay en los océanos del mundo?

Hay más de un millón de kilómetros de cables de fibra óptica en los fondos oceánicos que conectan los continentes, lo suficiente para rodear el ecuador de la Tierra casi 30 veces.

¿Qué problemas están relacionados con el aumento del uso de la fibra óptica para computación en la nube y dispositivos móviles?

Los dos principales problemas son el desperdicio de calor en los centros de datos debido a la eficiencia energética limitada de los cables eléctricos tradicionales, y la creciente demanda de ancho de banda en dispositivos móviles, que ya está alcanzando sus límites.

¿Qué es la fotónica integrada y cómo ayuda a resolver los problemas mencionados?

La fotónica integrada utiliza cables de silicio ultradelgados que guían la luz y permiten la miniaturización de los dispositivos. Estos chips fotónicos convierten señales eléctricas a ópticas, lo que reduce el uso de cables eléctricos y mejora la eficiencia energética de los centros de datos.

¿Cómo podrían los chips fotónicos resolver las limitaciones actuales en la señal inalámbrica?

Los chips fotónicos pueden reemplazar las señales de gigahercios en los dispositivos móviles con frecuencias en terahercios, que pueden transmitir datos mucho más rápido. Al usar chips fotónicos para transmitir señales terahercios a través de fibra óptica, se pueden superar las limitaciones de alcance de las señales inalámbricas.

¿Cómo ha cambiado la luz el mundo desde la antigüedad hasta la era moderna?

Desde la antigüedad, la luz ha sido esencial para la visión y el calor, pero ahora la hemos redirigido para transportar información a través de la fibra óptica, creando una infraestructura global que conecta a las personas y permite la computación en la nube y la conectividad inalámbrica avanzada.