Těšme se na tisíckrát rychlejší přenos dat po síti

Karel Javůrek  |  Technika

Vědci se už nezabývají přenosovým pásmem v řádu gigahertzů, ale rovnou terahertzů. Vysoké frekvence znamenají také velkou propustnost.

Současné síťové technologie jako Wi-Fi, 3G, LTE a další pracují v rámci gigahertzového frekvenčního pásma, spíše v jednotkách GHz. Chystají se však nové generace bezdrátových technologií, které v oblasti desítek gigahertzů nabídnou rychlost v jednotkách gigabitů za sekundu. To je více, než poskytují běžně dostupné a rozšířené ethernetové linky, které mají obvyklou rychlost 100 Mb/s či 1 Gb/s.

I tyto metalické či dokonce optické technologie fungují v rychlostech v řádu nanejvýš desítek či stovek gigabitů za sekundu. Vědci z univerzity v Pittsburgu se ale pokusili posunout hranice přenosových možností na další úroveň, do oblasti terahertzů.

Tisíckrát rychlejší tok dat

Díky výzkumu, který provedli vědci z Pittsburské univerzity, se pomocí jednoho druhu světla podařilo vytvořit více než 100THz pásmo. To je oproti současnosti asi tisíckrát více a tento objev tak dává jasný směr, kterým se může současná optická technologie velmi snadno vydat. I zde se totiž používá klasický polovodičový křemíkový krystal.

I když se zatím jedná především o teoretický a experimentální výzkum, ukazuje na nové možnosti, které lze i s omezenými vlastnostmi hmoty vyřešit. Na křemíkové mřížce je největší frekvence atomů 15,6 THz, ale s následnými efekty na křemíkový materiál, které takto vysoká frekvence způsobuje, lze dosáhnout i na hodnoty nad úrovní 100 THz.

Vysoké frekvence s experimentální spektroskopickou technikou FTIR (Fourier transform infrared) Zdroj: Laboratory of Ultrafast Dynamics
Vysoké frekvence s experimentální spektroskopickou technikou FTIR (Fourier transform infrared) Zdroj: Laboratory of Ultrafast Dynamics

Nový objev dává vědcům další střípky informací, jak atomy a elektrony pevných materiálů reagují na fotony ve velkém měřítku a při velmi vysoké frekvenci.

Petahertzy?

Interakce hmoty a světla se však nezastaví ani na hranici terahertzů, přestože se dnes ještě může zdát velmi vzdálená. S rostoucím objemem dat a nutnosti jejich velmi rychlého přesunu (samozřejmě pomocí rychlých optických linek) roste také potřeba nových technologií, které pomocí stávajících materiálů optických vláken poskytnou nové možnosti a posunou výkon i o řád výše.

Další zastávkou je tak frekvence v oblasti petahertzů, což je neuvěřitelných 10 na 15 hertzů, tedy biliarda (tisíc bilionů) cyklů za sekundu. Lze pokračovat i dále? Pokud se poučíme z chyb z minulosti a použijeme rčení „nic není nemožné“, mezi dalšími zastávkami jsou EHz (exahertz), ZHz (zetahertz) nebo YHz (yotahertz – 10 na 24).

Superpočítače i domácnosti

Dnes se tyto rychlosti zdají být nemožné, ostatně pro současné objemy dat zatím nejsou ani potřebné. Jako první se o ně jistě přihlásí superpočítače, které jsou tvořeny spoustou samostatných celků, jež musí mezi sebou komunikovat a přenosová rychlost je tak velmi důležitá.

Dalším způsobem použití jsou pak hlavní přenosové linky, které spojují jednotlivé kontinenty a kterých se nejvíce týkají velké objemy dat. S příchodem přesnějších dat například v oblasti zobrazování (dokonalý trojrozměrný obraz s rozlišením a všesměrovým snímáním reality) pro budoucí holografické systémy budou ale i gigabity za sekundu málo. Rychlosti v terabitech za sekundu se jednou budou muset dostat i přímo ke koncovým uživatelům.

Budou ale rychlosti v řádu terabitů za sekundu skutečně stačit každému?

Nejčtenější