O Fóton Resistente e os Últimos Metros

Fótons foram criados 10 segundos após o Big Bang e permaneceram por perto desde então. Sem mergulhar em uma aula de física, os fótons são intrinsecamente muito resistentes e são a coisa mais rápida ao redor. Quando canalizados, permitem que grandes quantidades de dados sejam espremidos em um único fio de fibra. A quantidade de dados depende de coisas como composição da fibra, seu comprimento e ruído, mas teoricamente são possíveis taxas de dados em petabits por segundo para cada fibra óptica (modo único). O impulso é claro, todos os dados do mundo em algum momento serão transmitidos através de meios fotônicos. A maioria das pessoas pode imaginar os grandes troncos de fibra de telecomunicação circulando o mundo, transmitindo bits quase na velocidade da luz ao longo de milhares de quilômetros. Mas então eles chegaram "nos últimos metros". Dentro dos últimos metros existem produtos de consumo, sistemas independentes como chicotes de fios de veículos automotivos, cartões de dados de interruptores e roteadores e a maioria das residências e estabelecimentos comerciais. O fio de cobre dominou este "últimos metros" por boas razões e continuará sendo uma boa escolha para os designers. Mas há razões específicas das aplicações para olhar para isso de novo.

Fibra é leve. Não quero dizer isso poeticamente, refiro-me ao peso. Quanto mais coisas desejamos conectar, mais fios (e sem fio, é claro) precisamos conectá-los. Os chicotes de fios pesam muito e são difíceis de rotear (formalmente chamados de "gerenciamento de cabos"). Novos polímeros flexíveis significam que a fibra é muito mais flexível e resistente do que as pessoas pensam. É útil para a fiação dos sistemas de controle e infoentretenimento em aeronaves comerciais sensíveis ao peso, onde o espaço é essencial. Além disso, mudanças no fluxo de fótons através da fibra podem ser usadas para detectar estresse nas estruturas e intrusão física; um sistema nervoso fotônico que sente mudança muito precisamente está na característica próxima. Criptografia quântica promete transmissão gratuita de hackers. Mas não precisamos pensar de forma tão exótica. 

A fibra está entrando nos processos de pensamento do negócio automotivo por algumas das mesmas razões; quanto mais coisas precisam ser conectadas, mais pesados os cabos ficam. Existem vários experimentos de sinal carregando traços de cobre em placas de circuito impresso sendo substituídos por linhas ópticas como uma alternativa para conectar diretamente componentes com cabeamento óptico robusto (uma solução muito melhor na minha opinião). É preciso dizer, porém, que uma tecnologia substituindo outra sempre leva mais tempo do que os defensores preveem. Os componentes ópticos necessários para rotear fótons não são gratuitos. Os designers de aeronaves e veículos estão relutantes em mudar a infraestrutura de chicotes de fios de cobre que provou sua confiabilidade ao longo de muitos anos. A cautela é racional, dadas as desvantagens do fracasso, mas as chances são de que você tenha voado em aeronaves comerciais controladas por cabeamento óptico. Chips ópticos, é claro, nos quais os barramentos de comunicação elétrica são substituídos por barramentos de comunicação fotônica, são o destino final.