اینترنت چقدر می تواند سریع باشد؟ ۵G در حال حاضر سرعت دانلود و آپلود دستگاه های تلفن همراه را تا حد زیادی بهبود می بخشد و پروژه های ماهواره ای اینترنتی مانند استارلینک در شرکت اسپیس ایکس و پروژه کویپر آمازون، اینترنت را برای مردم در سراسر جهان در دسترس تر می کند. با این توضیحات آیا محدودیت سرعت در اینترنت جهان وجود دارد؟
اگرچه سرعت ۵G به عوامل زیادی بستگی دارد، از نظر تئوری، باید به کاربران اجازه دهد تا به سرعت ۱۰ گیگابیت در ثانیه بر روی دستگاه های خود دست یابند و از سرعت تاخیر تا ۱ میلی ثانیه لذت ببرند. با سرعت ۱۰ گیگابیت در ثانیه، کاربر می تواند یک فایل فیلم بزرگ ۴K را در کمتر از یک دقیقه دانلود کند.
البته تا رسیدن ۵G به حد بالایی خود راه زیادی در پیش است. اما به طور کلی حد بالای اینترنت چطور؟ آیا می توانیم حتی توانایی های ۶G و فراتر از آن را تصور کنیم؟
سرعت فعلی چقدر است؟
در ژوئیه سال گذشته، مهندسان ژاپنی رکورد قبلی سرعت اینترنت را با تقریباً دو برابر کردن آن با سرعت انتقال داده ۳۱۹ ترابیت بر ثانیه (Tb/s) شکستند.
اگرچه تیمی که رکورد را شکست از زیرساخت های فیبر نوری موجود استفاده کرد، مهم است که این واقعیت را برجسته کنیم که رکورد آنها به لطف چند افزونه پیشرفته امکان پذیر است. محققان از چهار “هسته” شیشه ای پیشرفته به جای هسته های استاندارد مورد استفاده برای انتقال داده های معمولی استفاده کردند که به آنها اجازه می دهد به سرعت های بی سابقه ای برسند.
این بدان معناست که ادغام سیستم جدید در زیرساختهای موجود باید سادهتر از تراشه فوتونیک آزمایشی دارنده رکورد قبلی باشد. اما همچنان نیازمند تعمیرات اساسی زیرساخت عظیم و پرهزینه است. مهم است که تاکید کنیم که اتصالات اینترنتی برای مصرف کنندگان عادی در حال حاضر حداکثر ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برای اینترنت خانگی است.
آیا یک “محدودیت سرعت” کلی برای اینترنت و دستگاه های الکترونیکی وجود دارد؟
سرعت های آزمایشگاهی در نهایت به دست مصرف کنندگان خواهد رسید. پس می توانیم از رکورد سرعت اینترنت ۳۱۹ ترابایت بر ثانیه که توسط محققان ژاپنی در سال گذشته ثبت شده بود فراتر برویم.
همانطور که RCRWireless اشاره میکند، دو راه اصلی وجود دارد که محققان میتوانند محدودیت پهنای باند را به حدی جدید برسانند:
کابلهای ضخیمتر با دهها هزار رشته، ضرب کردن مقدار دادههای حملشده در مرتبههای بزرگی و فشار دادن فرکانسهای انتقال بالاتر به داخل طیف الکترومغناطیسی، حتی به اشعه ماوراء بنفش و احتمالا فراتر از آن.
آخرین مانع برای اینترنت و دستگاههای الکترونیکی احتمالاً یک مانع فنآوری غیرقابل عبور است که هنوز ناشناخته است. در تئوری، اینترنت می تواند به سرعت نور کار کند. به این معنی که ممکن است با محدودیت سرعت دستگاه های اپتوالکترونیک محدود شود. این دستگاه ها از نور برای کنترل الکتریسیته استفاده می کنند و آنها را به سریع ترین دستگاه های الکترونیکی در جهان تبدیل می کند.
ماه گذشته، محققان TU Wien، TU Graz و موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک، حداکثر سرعت نهایی را برای اپتوالکترونیک محاسبه کردند. نقطهای که قوانین مکانیک کوانتومی از سریعتر شدن ریزتراشهها جلوگیری میکند. تیم جهانی دانشمندان با استفاده از لیزرهای پیشرفته و مدلسازی کامپیوتری پیشرفته دریافتند که حداکثر سرعت اپتوالکترونیک یک پتاهرتز است که معادل یک میلیون گیگاهرتز است. تندتر رفتن به معنای شکستن قوانین فیزیک کوانتومی است. با این حال، محققان اظهار داشتند که موانع فناوری ناشناخته احتمالاً ما را از رسیدن به این سرعت باز میدارند.
بنابراین، در حالی که حداکثر سرعت اینترنت، از نظر تئوری، همان سرعت نور است، فناوری احتمالاً قبل از اینکه بتوانیم به هر نقطه ای به آن نزدیک شویم، به حداکثر می رسد. به عنوان یک نقطه مرجع، کابل های فیبر نوری به حدود دو سوم سرعت نور در خلاء می رسند. این هنوز هم فوقالعاده چشمگیر است و حتی به حداکثر رساندن پتانسیل فیبر نوری تغییراتی بیسابقه را در مقیاس جهانی به همراه خواهد داشت.