Dírou je to rychlejší. Vědci zásadně vylepšili optická vlákna

Optické sítě budou rychlejší a levnější jak na výstavbu, tak na provoz – pokud se podaří uvést do praxe nejnovější pokrok ve výzkumu dutých optických vláken.

Výzkumníci z University of Southampton ve spolupráci s Microsoftem oznámili průlom v oblasti telekomunikační infrastruktury. Podařilo se jim srazit ztráty signálu v dutých optických vláknech na dosud nedosažitelné hodnoty. Technologie, která vede světlo vzduchem namísto sklem, už míří z laboratoří do praxe.

Podle výsledků publikovaných v časopise Nature Photonics se podařilo snížit útlum, tedy ztráty signálu, na méně než 0,1 dB/km. To znamená, že světlo může, oproti běžným optickým vláknům, urazit bez nutnosti zesílení signálu přibližně dvojnásobnou vzdálenost. Tento zdánlivě čistě technický úspěch má obrovské ekonomické dopady.

Drahé opakovače

U dálkových sítí tvoří velkou část nákladů instalace a provoz tzv. opakovačů. To jsou zařízení, která se rozmisťují v rozestupech zhruba 80–100 kilometrů a jejichž úkolem je zeslabený signál znovu zesílit. Každý takový opakovač vyjde na řádově miliony korun – a další peníze spolkne jeho údržba a provoz. Z provozních nákladů je nezanedbatelná spotřeba elektřiny: ta je tak velká, že potenciální energetické úspory na zesilovačích se počítají v megawatthodinách.

Pokud nová vlákna umožní protáhnout vzdálenost mezi opakovači na 150 až 200 kilometrů, bude jich potřeba zhruba polovina. Na tisícikilometrové trase to může znamenat úsporu desítek milionů korun. V přepočtu na celý globální trh jde o potenciál v řádu stovek miliard korun.

Jednotlivé mezikontinentální kabely vycházejí na desítky miliard korun – některé megaprojekty mají rozpočet dokonce ve stovkách miliard. Největším je projekt Waterworth společnosti Meta, který má propojit kabelem východní a západní pobřeží Spojených států – ale okolo světa, s délkou 50 tisíc kilometrů. Jeho náklady jsou odhadovány na 2,5 bilionu korun.

Pokud by se díky dutým optickým vláknům podařilo snížit cenu o 10–20 %, jak slibují dosavadní výsledky zmíněného výzkumu, mělo by to na celosvětovou síť konektivity zásadní vliv. Levnější výstavba nových linek znamená možnost redundance, tedy budování záložních kapacit s možností přesměrovat datové toky v případě poškození některých kabelů. Jde hlavně o kritické podmořské kabely; kritické jsou proto, že přenášejí přes 99 % mezikontinentálního internetu. Představují tak klíčovou, ale zranitelnou část globální digitální infrastruktury – a tedy lákavý terč pro sabotážní útoky.

Další výhoda: nižší latence

Výhoda dutých vláken ale není jen v nižších nákladech. Protože světlo se šíří vzduchem rychleji než sklem, latence – tedy zpoždění přenosu – klesá v porovnání s klasickými skleněnými vlákny asi o třetinu.

To je zásadní pro aplikace, které potřebují reakce v reálném čase: od finančních trhů přes dálkovou chirurgii až po trénování umělé inteligence v obřích datacentrech. V těchto odvětvích může i milisekunda rozhodovat o konkurenční výhodě nebo bezpečnosti.

A co v Česku

České datové toky zatím stojí na klasických skleněných vláknech. Přesto je zde prostor k využití: na páteřních trasách směrem do Německa, Polska či Rakouska by mohlo nové řešení snížit náklady operátorů a zároveň nabídnout argument při čerpání evropských fondů na digitalizaci.

Instituce jako ČVUT nebo Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR se navíc podílejí na výzkumu fotonických struktur, takže do rozvoje této technologie by si mohlo najít cestu i české know-how.