Nokia Bell Labsは、一般にBell Labsとして知られ、フィンランドのテクノロジー企業Nokiaが所有するアメリカの産業研究開発企業である。本社はニュージャージー州マレーヒルに置かれ、米国内および世界各地で複数の研究所を運営している。その歴史的遺産には、20世紀を通じての電波天文学、トランジスタ、レーザー、太陽電池、電荷結合素子（CCD）、情報理論、Unixオペレーティングシステム、およびプログラミング言語B、C、C++、S、SNOBOL、AWK、AMPLなどの開発が含まれる。Bell Laboratoriesで行われた研究に対して、11件のノーベル賞と5件のチューリング賞が授与されている。
この組織は、ベルシステム電話コングロマリットの複雑な企業構造に起源を持つ。19世紀後半にニューヨーク市の463 West Streetに所在するWestern Electric Engineering Departmentとして運営を開始した。長年にわたる電気通信の革新を進めた後、この部門は1925年にBell Telephone Laboratoriesへと再編され、Western ElectricとAmerican Telephone and Telegraph Companyの共同所有となった。1960年代には、研究所と会社の本社はニュージャージー州マレーヒルに移転した。
起源と歴史的な所在地
電話発明後のベル個人の研究
1880年、フランス政府が電話の発明に対してアレクサンダー・グラハム・ベルにボルタ賞として5万フラン（当時の米ドルで約1万ドル、現在の約35万ドルに相当）を授与した際、彼はその賞金を用いて、サムナー・テイナーおよびベルの従兄弟であるチチェスター・ベルと協力し、ワシントンD.C.にボルタ研究所（「アレクサンダー・グラハム・ベル研究所」としても知られる）を設立した。この研究所は、ボルタ局、ベル馬車小屋、ベル研究所、ボルタ研究所など様々な名称で知られていた。
その焦点は、音の分析、記録、伝送に置かれていた。ベルは研究所からの相当な利益を、聴覚障害者に関する知識の普及を進めるためのさらなる研究と教育に充てた。その結果、父である言語学者アレクサンダー・メルビル・ベルのワシントンD.C.の自宅にボルタ局（1887年頃）が設立された。そこにある馬車小屋（1527 35th Street N.W.）は1889年に彼らの本部となった。1893年、ベルは研究所を収容するために、すぐ近くの1537 35th Street N.W.に新しい建物を建設した。この建物は1972年に国定歴史建造物に指定された。
電話の発明後、ベルはベルシステム全体に対して比較的距離を置いた立場を維持したが、自身の個人的な研究興味を追求し続けた。
初期の前身
ベル特許協会は、1876年に電話の最初の特許を申請する際に、アレクサンダー・グラハム・ベル、トーマス・サンダース、ガーディナー・ハバードによって設立された。最初の電話会社であるベル電話会社は、その1年後に設立された。その後、これはアメリカン・ベル電話会社の一部となった。1884年、アメリカン・ベル電話会社は、前年に設立された電気特許部門から機械部門を創設した。アメリカン・テレフォン・アンド・テレグラフ社とその子会社は、1899年までにアメリカン・ベルとベルシステムの支配権を掌握した。アメリカン・ベルはウェスタン・エレクトリック（事業の製造部門）の支配権を保有していた一方、AT&Tはサービスプロバイダーに関する研究を行っていた。
正式な組織化と所在地の変更
1896年、ウェスタン・エレクトリックは、電話、電話交換機、伝送機器などの技術をAT&Tに供給していた製造業者と技術者を集中させるために、463 West Streetの土地を購入した。20世紀初頭には、歴史的に重要な研究所がいくつか設立された。1915年、最初の無線送信がモントーク（ロングアイランド）の小屋から行われた。同年、最初の大西洋横断無線電話の試験がバージニア州アーリントン郡の家で実施された。1919年には、ニュージャージー州アバディーン・タウンシップのクリフウッド地区に無線受信研究所が設立された。また1919年には、ペンシルベニア州フェニックスビルに伝送研究サイトが設立され、1929年には様々な周波数での長距離伝送の最初の試験用に同軸導体線路が建設された。
1925年1月1日、ベル電話研究所株式会社が、ベルシステムの通信分野および関連科学における開発および研究活動を統合するために組織された。所有権はウェスタン・エレクトリックとAT&Tの間で均等に分割された。新会社には3600人の技術者、科学者、支援スタッフがいた。その40万平方フィート（37,000 m²）のスペースは、市街地の約4分の1ブロックを占める新しい建物で拡張された。初代取締役会会長はAT&Tの副社長であるジョン・J・カーティであり、初代社長は同じく取締役であり1940年まで在任したフランク・B・ジュエットであった。運営は、執行副社長であり以前はウェスタン・エレクトリックの主任技術者であったE・B・クラフトが指揮した。
1920年代初頭には、いくつかの屋外施設と無線通信開発施設が開発された。1925年、ミシシッピ州ガルフポートに試験区画研究が設立され、木材保存のための多数の電話柱サンプルが設置された。ニュージャージー州ディールの場所では、船舶から陸上への無線電話に関する作業が行われた。1926年、ニュージャージー州ハノーバー・タウンシップのウィッパニー地区に土地が取得され、50キロワットの放送送信機の開発のために設立された。1931年、ウィッパニーは近隣の土地から75エーカー（30ヘクタール）が追加された。1928年、ニュージャージー州チェスター・タウンシップの15エーカー（6.1ヘクタール）の敷地が屋外試験用に賃貸されたが、その施設はそのような目的には不十分となった。1930年、チェスターの場所では、新しい屋外プラント開発研究所のために追加の85エーカー（34ヘクタール）の土地の購入が必要となった。チェスターが設立される前の1929年には、ガルフポートのものと同様の試験区画がコロラド州ライモンに設置された。ガルフポート、ライモン、チェスターの3つの試験区画は、電話柱の保存と寿命延長のための屋外施設であった。さらに1929年には、マレーヒルの敷地で土地の拡張が行われた。
主要な科学的貢献
20世紀を通じて、ベル研究所は顕著な発見と発明の数々を生み出した。1947年、トランジスタはベル研究所でジョン・バーディーン、ウォルター・ブラッテン、ウィリアム・ショックレーによって発明され、この画期的な成果により1956年にノーベル物理学賞を受賞し、現代電子工学の基礎を築いた。レーザーは1960年にヒューズ研究所のセオドア・メイマンによって初めて実証されたが、ベル研究所の研究者であるチャールズ・タウンズとアーサー・ショーローは、それ以前にメーザーおよびレーザー理論に貢献していた。光を電気に変換する太陽電池は、1954年にベル研究所でダリル・チャピン、カルビン・フラー、ジェラルド・ピアソンによって開発された。デジタルカメラで使用されるイメージセンサーである電荷結合素子（CCD）は、1969年にウィラード・ボイルとジョージ・スミスによって発明され、彼らは2009年にノーベル物理学賞を受賞した。
データ伝送の数学的枠組みである情報理論は、クロード・シャノンがベル研究所勤務中に1948年の画期的な論文「通信の数学的理論」で確立した。Unixオペレーティングシステムは、1960年代後半から1970年代初頭にかけてベル研究所でケン・トンプソン、デニス・リッチーらによって開発され、現代のコンピューティングの基盤となるシステムとなった。プログラミング言語B、C、C++もベル研究所で作成され、Cは1972年にデニス・リッチーによって、C++は1985年にビャーネ・ストラウストラップによって開発された。S、SNOBOL、AWK、AMPLなどの他の言語もそこに起源を持つ。
企業の移行と所有権の変更
1984年のベルシステムの分割により、ベル研究所はAT&Tテクノロジーズの子会社となり、その結果、資金が大幅に減少した。分割により地域ベル運営会社はAT&Tから分離され、ベル研究所はAT&Tに残ったが、資源は削減された。1996年、AT&TはAT&Tテクノロジーズをスピンオフし、これはルーセント・テクノロジーズと改名され、マレーヒルの敷地を本社として使用した。ベル研究所は分割され、AT&Tは一部をAT&T研究所として保持した。この分離により、研究スタッフと施設は2つの組織に分割された。
2006年、ルーセントはフランスの通信企業アルカテルと合併し、アルカテル・ルーセントを形成した。合併後の会社はベル研究所を研究部門として運営し続けたが、この合併によりさらなる組織変更がもたらされた。2016年、Nokiaはアルカテル・ルーセントを買収し、ベル研究所はNokiaの一部となった。その後、会社は新しい所有権を反映してNokia Bell Labsとしてブランド名を変更された。Nokiaはベル研究所の研究への投資を継続し、通信技術、人工知能、将来のネットワークソリューションなどの分野に焦点を当てている。
現代の研究焦点
Nokiaの所有下で、Nokia Bell Labsは研究の優先順位を新興技術へとシフトさせている。研究所は現在、5Gおよび6G通信、光ネットワーキング、そして人工知能と機械学習のネットワーク最適化への応用を含む分野で研究を行っている。ベル研究所の研究者はまた、信号処理とネットワーク管理を改善するためのニューラルネットワークと深層学習技術を探求している。現代の大規模言語モデルの中心となっているTransformer (architecture)アーキテクチャは、ベル研究所でのシーケンスモデリングの初期の研究に影響を受けているが、特定のトランスフォーマー開発は他の場所で行われた。
研究所は引き続き学術機関や業界パートナーと協力している。ベル研究所は20世紀半ばほど分野を支配してはいないが、世界の電気通信業界内で重要な研究組織であり続けている。そのNokia Bell Labsへの歴史的貢献は、科学コミュニティで今も認識されている。
著名な研究者と賞
ベル研究所は、その歴史を通じて数多くの世界的に有名な科学者や技術者を雇用してきた。卒業生には、情報理論を創設したクロード・シャノン、物理学で2度のノーベル賞を受賞した唯一の人物であるジョン・バーディーン、Cを開発しUnixを共同作成したデニス・リッチーが含まれる。他の著名な人物には、誤り検出と訂正のためのハミング符号を開発したリチャード・ハミング、物理学者のジョン・C・スレーター、1964年に宇宙マイクロ波背景放射を発見し1978年にノーベル物理学賞を受賞したアーノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンがいる。ベル研究所での研究に対して授与された11件のノーベル賞は物理学と化学にわたり、5件のチューリング賞はケン・トンプソン、デニス・リッチーらを含むコンピュータ科学への貢献を認めている。
グローバルな存在と施設
Nokia Bell Labsは、マレーヒル本社以外にも複数の場所で研究所を運営している。米国内にはニュージャージー州や他の州の施設が存在し、国際的にはフィンランド、フランス、ドイツ、イギリスなどの国々にも施設がある。これらの研究所は、基礎物理学から応用通信工学まで、様々な分野で研究を行っている。歴史的に無線伝送作業で重要だったニュージャージー州ウィッパニーの敷地は、ネットワークの一部として残っている。会社はまた、世界中の大学や研究機関との協力を維持し、オープンな科学的探求の伝統を継続している。
遺産と影響
ベル研究所が現代技術に与えた影響は深遠である。トランジスタの発明は集積回路の開発を可能にし、現在ではIntel、TSMC、Samsung Electronicsなどの企業によって製造されている。Unixオペレーティングシステムは、サーバーやスーパーコンピュータで使用されるLinuxや他のオペレーティングシステムの作成に影響を与えた。情報理論は、インターネットや無線ネットワークを含むすべてのデジタル通信の基盤となっている。CCDセンサーはデジタルカメラや天文機器で使用されている。ベル研究所の電波天文学や他の分野への貢献は、科学的理解を形成してきた。組織は何度も所有権を変更してきたが、その名前は革新と産業研究の卓越性の代名詞であり続けている。