Skip to main content

Optisten tietoverkkojen ongelmista, eli miksi ne eivät ole vielä kovin yleisiä


Optisten tietoverkkojen ongelmana on pääosin se, että niiden viestintä ei läpäise seiniä, ja se tietenkin estää hyvin tehokkaasti verkkojen leviämisen normaalien ihmisten pariin. Toki esimerkiksi satelliitteihin perustuvaa laserkommunikaatiota on käytetty sotilaallisella sektorilla erittäin pitkään. Tämä optisen kommunikaation malli perustuu siihen, että Maapalloa kiertävään satelliittiin otetaan yhteys laserin avulla, ja tuo satelliitti sitten kopioi viestin ja lähettää sen edelleen vaikkapa sukellusveneeseen, ja yleisesti käytetty versio on sinivihreään lasevaloon perustuva viestintälaite, joka suunnataan sukellusveneen hinaamaan viestipoijuun, jossa valokenno muuttaa tuon laserin valonväläykset binaarikoodin kautta ASCII-koodiksi. Tämä laitteisto pystyy ohittamaan myös elektronisen häirinnän, joten sitä käytetään myös taistelukentän joukkojen sekä esikunnan väliseen yhteydenpitoon, ja myös taistelulennokkien kanavia vaihdetaan kyseisten laitteiden avulla, jos epäillään niiden dataliikenteen tulevan häirityksi.

Ja tuo järjestelmä mahdollistaa sen, että myös taktinen eli kenttäesikunta voi kommunikoida joukkojen kanssa ilman, että vihollisen ESM eli Electronic Surveillance Mission eli elektroninen tiedustelu ei pysty viestejä saamaan haltuunsa. Laitteisto on muuten nimeltään TACSATCOM eli Tactical Satellite Communication, joka mahdollistaa myös sen, että myös taktista toimintaa voidaan ohjata vaikka suoraan USA:n presidentin tai asevoimien komentajan työhuoneesta yhtä tehokkaasti, kuin he olisivat itse rintamalla. Ja TACSATCOM välittää heille myös samat tiedot kuin mitä taktinen kenttäesikunta saisi muutenkin, eli esimerkiksi tiedustelulennokkien ottamat kuvat saadaan Pentagoniin reaaliaikaisina, eli Pentagonin kenraali voi johtaa jopa yksittäistä miestä omasta Washingtonissa olevasta toimistostaan käsin.

Tämä tekniikka on erittäin tehokasta sekä nopeaa, mutta sen käyttöalue on rajattu ainoastaan paikkoihin, joissa on kahden pisteen välillä täysin vapaa näkyvyys. Laser-kommunikaatiota rajoittaa tietenkin se, että tuo säde voi vaarantaa ihmisen silmän, ja joissain konflikteissa on laserkommunikaatiolaite aiheuttanut esimerkiksi lentäjien tilapäistä sokaistumista, kun he ovat vahingossa katsoneet tuohon laseriin, ja esimerkiksi Amnesty on moittinut noiden laitteiden käyttäjiä siitä, että nuo kommunikaattorit toimivat tahallaan liian korkealla teholla. Ja tulevaisuudessa tuota samaa laser-kommunikaattoria voidaan käyttää puhtaasti myös laser-aseena, ja se toimiiko tuo laite vain viestintä- vai myös tuhoamisvälineenä riippuu siihen syötettävän sähkövirran tehosta.

Laser- ja maserkommunikaattorien käyttö sotilaalliseen viestintään on sikäli houkuttelevaa, että sitä ei voi salakuunnella sivulta, ja tuo kommunikaatiolaite voi toimia myös laser-osoittimena täsmä-aseille. Maser-viestimen kuuntelu sivusta on myös mahdotonta, ja sekä Mikroaalto- että radiomasereita käytetään joskus linkkien väliseen kommunikaatioon myös siviilidataverkoissa. Mutta noiden laitteiden siirtäminen esimerkiksi yksittäiseen kotiin on kuitenkin melko riskialtista. Näet jos kotiin menevään valokaapeliin siirretään liian voimakasta laser-valoa voi koko asunto syttyä palamaan. Ja siksi nuo valokaapelit tietenkin päättyvät perinteisiin kuparikaapeleihin, jotta kukaan ei voi suunnata vaikkapa teollisuuslaseria valokaapelia pitkin jonkun asuntoon.

Jos vaikka kahden kilowatin teollisuuslaser kytketään valokaapeliverkkoon, niin silloin se tuhoaa erittäin tehokkaasti tuota valokaapeliverkkoon liitettyä elektroniikkaa polttamalla nuo komponentit, ja tuosta voi sitten seurata erittäin vakavia ongelmia. Optisia viestimiä kehitetään jatkuvasti, ja LED-valoon perustuvaa viestilaitetta käyttävä verkko voi olla satoja kertoja nopeampi kuin WiFI. Mutta sen rajoitus on se, että tuo verkko pitää asentaa jokaiseen huoneeseen, ja LED-valojen pitää olla jatkuvasti tuon lukulaitteen näköpiirissä, mikä sitten rajoittaa esimerkiksi mobililaitteen asentoa. Toinen versio on sitten, että tuo LED-verkko laitetaan tulemaan huoneeseen WiFI-verkon tai kaapelin kautta, mutta se tietenkin rajoittaa tuon LED-puolen nopeutta.

Nuo valoviestintälaiteet eivät myöskään kestä myöskään sumuja tai savua, joten niiden yleistyminen on siksi hidasta. Toki kiinteissä tietokoneissa voi tuollainen laite olla, koska niitä ei koskaan siirrellä mihinkään, mutta juuri se, että tuon LED:in pitää jatkuvasti olla tuon optisen verkkokortin näkyvissä. Mutta voidaan ajatella esimerkiksi epäsymmetristä ADSL- tyyppistä viestintää, jossa tietokone lähettää WiFI puolta ḱäyttäen palvelupyynnöt Internetiin, ja tuo data kuten elokuvat sitten ladataan optisen verkon kautta koneelle. Ja useidenkin elokuvien lataaminen kestää tuon verkon avulla vain muutaman sekunnin, joten koneessa voi tietenkin olla kiinteä optinen modeemi, jossa on tarpeeksi pitkä piuha, jossa viestintä kulkee optisesti valokaapelia pitkin optiselle verkkokortille. Eli tuo pöydälle laitettava laite olisi vain laser-releasema, joka kopio tuon viestinnän valokaapelin pätkän kautta tietokoneelle, mikä mahdollistaa esimerkiksi selinmakuulla tapahtuvan tietokoneen käytön.  Mutta toki optinen viestintä voi mahdollistaa uuden sukupolven supernopeiden tietokoneiden rakentamisen, eli niiden moduulien välinen verkotus hoidetaan tulevaisuudessa ehkä valokaapelien avulla, mikä nopeuttaa modulaaristen Tianhe-tyyppisten koneiden sisäistä viestintää entisestään.

Comments

Popular posts from this blog

Quantum breakthrough: stable quantum entanglement at room temperature.

"Researchers have achieved quantum coherence at room temperature by embedding a light-absorbing chromophore within a metal-organic framework. This breakthrough, facilitating the maintenance of a quantum system’s state without external interference, marks a significant advancement for quantum computing and sensing technologies". (ScitechDaily, Quantum Computing Breakthrough: Stable Qubits at Room Temperature) Japanese researchers created stable quantum entanglement at room temperature. The system used a light-absorbing chromophore along with a metal-organic framework. This thing is a great breakthrough in quantum technology. The room-temperature quantum computers are the new things, that make the next revolution in quantum computing. This technology may come to markets sooner than we even think. The quantum computer is the tool, that requires advanced operating- and support systems.  When the support system sees that the quantum entanglement starts to reach energy stability. I

The anomalies in gravity might cause dark energy.

"Physicists at UC Berkeley immobilized small clusters of cesium atoms (pink blobs) in a vertical vacuum chamber, then split each atom into a quantum state in which half of the atom was closer to a tungsten weight (shiny cylinder) than the other half (split spheres below the tungsten). (ScitechDaily, Beyond Gravity: UC Berkeley’s Quantum Leap in Dark Energy Research) By measuring the phase difference between the two halves of the atomic wave function, they were able to calculate the difference in the gravitational attraction between the two parts of the atom, which matched what is expected from Newtonian gravity. Credit: Cristian Panda/UC Berkeley" (ScitechDaily, Beyond Gravity: UC Berkeley’s Quantum Leap in Dark Energy Research) Researchers at Berkeley University created a model that can explain the missing energy of the universe. The idea is that the particles and their quantum fields are whisk-looking structures. Those structures form the superstrings that are extremely thi

Neon and time crystals can be the new tools for quantum computing.

"New research investigates the electron-on-solid-neon qubit, revealing that small bumps on solid neon surfaces create stable quantum states, enabling precise manipulation. This research, supported by multiple foundations, emphasizes the importance of optimizing qubit fabrication, moving us closer to practical quantum computing solutions." (ScitechDaily, Quantum Riddle Solved? How Solid Neon Qubits Could Change Computing Forever) Researchers created a superposition in solid neon. And those neon ions, where the system creates superposition in their surfaces.  Making it possible to manipulate those atoms. The atom-based qubit has one problem. Orbiting electrons cause turbulence in their quantum fields. The thing that can solve the problem is to use the quantum fields for the superposition.  If the system can position electrons at a certain point, it can make a small hill to the atom's surface. And the system can use that thing for making quantum superposition between the mos