Так, видно народ не понял намека. Трим, крою козырем.
Сверхсветовая связь
После овладения технологией создания червоточин казалось, что пространство наконец покорено. Однако связь по-прежнему осуществлялась лишь со скоростью света, и, несмотря на "сокращение" расстояний между далёкими регионами, коммуникация в реальном времени оставалась невозможной. Эта проблема стала одной из главных помех на пути освоения глубокого космоса.
Амарры первыми освоили технологию прыжковых врат и первыми столкнулись с ней. Они запустили множество финансируемых государством научно-исследовательских программ, было воплощено несколько смелых и нестандартных проектов, но безуспешно. В конце концов, Империя свернула исследования, приняв факт недоступности сверхсветовой связи (ССС).
Столетия спустя галленты и калдари столкнулись с той же проблемой, возникшей после создания двигателя Сотё-Урбаата. Новый привод обеспечивал перемещение со сверхсветовой скоростью, и первые испытания прошли внутри родной системы галленте и калдари. Связь обычными средствами с разогнанным кораблем была невозможна. Чтобы подстегнуть исследования в этой области, как галленты, так и калдари, назначили внушительную премию для тех, кто решит проблему. Это привело к одной из самых яростных исследовательских гонок в истории науки.
Как и у амарров, было предпринято множество попыток, но ни один проект не увенчался успехом. Наконец, молодая галлентская исследовательница Ли Азбель нащупала решение, скрытое глубоко в основах физики, которое оказалось настолько простым, что поначалу было отвергнуто как мистификация.
Переворот случился, когда знаменитый эксперимент Азбель-Вутрич продемонстрировал работоспособность теории. Вскоре последовало широкое внедрение, и случился невиданный скачок на фондовых рынках - тысячи компаний начали стремительно расширять своё влияние в освоенном космосе.
Ключ к решению лежит в древнем физическом парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР). Парадокс ЭПР известен тем, что противоречит положениям квантовой физики в некоторых важных аспектах. В частности, он показывает несостоятельность другой старой физической теории - принципа неопределённости Гейзенберга. Принцип неопределённости утверждает, что невозможно абсолютно точно определить состояние элементарной частицы, независимо от чистоты эксперимента и точности оборудования. Классический пример - определение скорости и координат свободной частицы. Чтобы получить её координаты, мы должны "увидеть" частицу, а для этого нужно "осветить" её хотя бы одним фотоном. Но столкновение фотона с частицей изменит её скорость, и мы не сможем сказать, какова была скорость частицы в момент определения координат.
Парадокс ЭПР описывает возможность получения пары элементарных частиц, связанных таким образом, что они являются зеркальным отражением друг друга. Например, две частицы с параметрами (x0,v) и (x0,-v) находятся в одной точке, но имеют противоположные по вектору и равные по абсолютному значению скорости. Через некоторое время частицы будут разделены большим расстоянием, и измерения параметров каждой из них можно провести независимо. Парадокс ЭПР утверждает, что теперь, измерив координаты одной частицы и скорость другой, мы получим информацию о точном состоянии обеих частиц - а это нарушает принцип неопределённости.
Однако последовавшие эксперименты подтвердили принцип Гейзенберга, к удивлению многих разрешив парадокс ЭПР. С точки зрения математики это не вызывает никаких вопросов, т.к. коллапс волновой функции в момент измерения является мгновенным процессом. Но гораздо труднее осознать, что с физической точки зрения получается, что изменение состояния мгновенно распространяется между двумя парными частицами. На основе этой догадки немедленно попытались осуществить сверхсветовую связь: изменение состояния одной частицы ведёт к немедленному изменению другой, передавая таким образом один бит информации. Однако детальный математический анализ показал, что из-за статистической природы элементарных частиц передаваться будет лишь шум, и теория была отложена на долгие тысячелетия.
Именно здесь Ли Азбель посетило то редкое озарение, приводящее к прорывам в науке. Она предположила, что даже если при передаче на выходе получается чистый шум, его структура может быть использована для кодирования информации. Конечно, было хорошо известно, что каскад бифуркаций, приводящий к появлению хаотичных временных рядов, имеет универсальную структуру, определяемую константой Фейгенбаума. Возьмём семейство параметрических функций, определённых на интервале [0,1], называемое логистической картой. Задав параметры и начальные условия карты, можно получить некую произвольную числовую последовательность. Азбель решила подойти к проблеме с другой стороны, т.е. можно ли, имея хаотичную последовательность, вычислить начальные условия? Применив метод анализа максимальной энтропии к шенноновский информационной энтропии сигнала, она нашла способ решить проблему инверсии.
Более того, она продемонстрировала, что тонкая модуляция квантовых состояний частиц, обычно вносящая помехи в процессы измерения, позволяет передавать специфически структурированный шум.
Процесс передачи выглядел так: байт информации кодировался в исходных параметрах логистической карты, стремящейся к хаотическому аттрактору. Полученный шум использовали для модуляции воздействия на ряд связанных элементарных частиц. В то же время на приемнике проводили измерения парных частиц, и получали последовательность шумов. Результат обработывался методом анализа максимальной энтропии для определения исходных параметров генерации, и по построенной логистической карте расшифровывался байт информации. Информация передается моментально, независимо от расстояния. Нужно заметить, что передаваемый шум совершенно не коррелирует с шумом принимаемым. Единственное, что их объединяет - это хаотический аттрактор логистической карты распределения.
Как было сказано ранее, эти теоретические выкладки казались слишком невероятными, чтобы быть правдой. Эксперимент Азбель-Вутрич был проведён в очень простых условиях, как и древний эксперимент Аспекта, и историческим моментом стала передача первого смайлика ":-)". Вслед за этим наступил пик научно-технологической гонки с целью стать первыми, кто разработает и внедрит широкодоступную технологию.
Результатом стало появление знакомых всем флюидных роутеров, или жидкостных маршрутизаторов, которые стали кирпичиками мировой коммуникационной сети. Если опустить математические подробности, архитектура жидкостного роутера обманчиво проста. Первым шагом их производства является создание связанных квантовых состояний атомов. Это делается с использованием сверхтекучего гелия-4 в состоянии конденсата Бозе, где все атомы гелия находятся в одинаковом квантовом состоянии. Микроскопическая капля такой жидкости аккуратно разделяется на две. С этого момента две капли, а если точнее, атомы гелия в каплях, связаны друг с другом. Каждая капля затем помещается в отдельный прибор, являющийся кодером/декодером и передатчиком. Таким образом, два роутера оказываются связаны, независимо от расстояния между ними. Один роутер устанавливается на космический корабль, а второй остаётся у провайдера, имеющего связь с другими парными системами. Формируется децентрализованная сеть, где информация может передаваться через множество роутеров и провайдеров. Такая структура напоминает древний "Интернет".
Единственное ограничение такой системы связи - ёмкость канала. Производство связанного сверхтекучего гелия-4 дорогостоящий процесс. Кроме того, для кодировки каждого байта необходимо использовать большое число атомов, т.к. хаотическая последовательность на выходе должна быть статистически достоверной. Это приводит у ограничению пропускающей способности до Х байт/сек. Более того, процесс передачи снижает число пригодных для использования атомов, что приводит к ограничению общего объёма информации, который можно передать каждая конкретная пара роутеров.
Со времени создания несколько веков назад, сервис ССС распространился во все уголки галактики EVE. Несмотря на то, что производством роутеров и предоставлением сервиса занимаются независимые компании, вся структура находится под постоянным наблюдением подразделения Конкорда, следящим за выполнением компаниями обязательств по защите информации. Острая конкуренция на рынке телекоммуникаций сделала ССС дешёвой и эффективной как для простых разговоров, так и для многомиллиардных сделок на расстоянии световых лет.
©http://eve-ru.com/index.php?catid=13&id=524&mid=60
After mastering the technique of wormhole creation, it was thought that distance had finally been conquered. But despite of this communication still needed to be transmitted at the speed of light, and though wormhole did shorten distances between distant regions, interactive communication remained impossible. This problem was quickly identified as being one of the most important handicap remaining in the conquest of deep space.
The Amarrians were the first to master the jump gate technology and thus the first to face the problem. They launched massive state-funded research and tried out several radical solutions, but without success. In the end they stopped all research, accepting the fact that FTL communications were unattainable.
Centuries later the Gallenteans and the Caldari faced the same problems following the creation of the Sotiyo-Urbaata Drive. The Drive allowed FTL travel within the system the Gallenteans and Caldari lived in and communications with ships using the Drive were naturally impossible with conventional communication devices. To stimulate research in solving this, all both the Gallenteans and the Caldari promised huge awards for anybody who could come with some solution to the problem, which led to one of the most frantic goose hunt in the history of science.
Like the Amarrians before them many solutions were tried out, but none with success. Finally it was a young Gallentean woman, Li Azbel, who came out with a solution that was so simple but yet deeply rooted in arcane physics, that at first it was rejected as a hoax.
It wasn't until the famous Azbel-Wuthrich experiment that the functionality was demonstrated with success. Industrialization quickly followed, leading to one of the greatest stock market surge ever as thousands of companies extended their reach to the whole known universe.
The roots of the solution lay in an ancient paradox, often called the EPR paradox, the name shrouded in mystery. The EPR paradox is famous for contradicting quantum physics in some very important ways. Specifically it shows another old physic theory, the Heisenberg Uncertainty Principle, to be untrue. The Heisenberg Uncertainty Principle, believed to be named after a place or a person, affirms that the exact state of quantum particle cannot be determined with full accuracy, no matter how refined the measurement equipment is. The classical example being the measurement of the velocity and position of a free particle: to be able to measure the position of a particle you must be able to 'see' it. This means that you have to illuminate it at least with one photon. But the collision between the photon and the particle changes the velocity of the particle, thus making it impossible to determine what the velocity was before the position was measured.
©http://www.eveonline.com/background/communication/ - первый кусок
The EPR paradox describes the possibility of creating a pair of particle whose quantum state was entangled in such a way as to be mirror of each other. For example a pair or particle with position and velocity given as (x0,v) and (x0,-v), i.e. a pair of particle that at given time are at the same position, but have exactly opposed velocity vectors. After some time, the two particles would be separated by a large distance, and measurement could be done on each of them independently. Now by measuring, say, the position of particle A and the velocity of particle B, the EPR paradox states that you would thus have determined the exact state of both particles, thus violating the Heisenberg relationship.
But later experiments confirmed the Heisenberg principle, thus making the EPR paradox void, to the surprise of many. Mathematically, this didn't cause any problems as the collapse of the wave function due to measurement was an instantaneous happening. From a physical point of view, this was more difficult to comprehend, as it seemed to imply that the state change propagated instantly between the two particles. This was immediately suggested as a way to create faster-than-light communication: by making a measurement on a particle it would lead to an instantaneous change in the remote particle's state, thus transmitting one bit of information. A detailed mathematical analysis of this scenario though showed that due to the statistical nature of the quantum particle, only noise would be transmitted, thus laying to rest these speculations for millenniums.
This is precisely where Li Azbel took up the problem, with a rare insight leading to a breakthrough. She argued that even though the output of the transmission was pure noise, the structure of the noise could be used to encode the information. Indeed, it was well known that the bifurcation cascade leading to purely chaotic time-series had a universal structure, governed by the Feigenbaum constant. Taking a parametric family of functions called logistic maps, defined in the interval [0,1], there existed a parameter and an initial condition of the map that could generate any arbitrary random sequence of number. Azbel considered the problem from the other side, i.e. given a finite chaotic sequence, how could you trace yourself back to the initial condition? By using a maximum entropy analysis on the Shannon information entropy of the signal she devised a way to solve this inverse problem. Furthermore, she demonstrated that by carefully modulating the measurements of tangled quantum states, basically willfully introducing noise in the measurement process itself, that specific noise structure would be carried across to the measurements of the other particle.
The process was thus the following: A byte of information is mapped on an initial condition of the logistic map leading to a chaotic attractor. This noisy sequence is then used to modulate the measurements done on a sequence of entangled particles. At the same time on the other side, measurements are made on the particles and a noise sequence is extracted. Maximum entropy analysis is then done to determine the initial condition from which this series has been generated and thus map it back to a given byte of information. Note that in this case, the noisy sequence sent is totally uncorrelated to the one measured. What they do have in common is to be from the same chaotic attractor, and that is the information that actually gets transmitted instantly, regardless of distance.
As stated before, this theoretical result was originally considered to be too incredible, to be true. The Azbel-Wuthrich experiment used a very similar setup as the ancient Aspect experiment, and it was a historical moment when the first Smiley :-) was sent over this channel. Following that, a great gold-rush started on who would be the first to industrialize this.
The result of that rush is the familiar Fluid router, which forms the building block of universal communication as we know it today. Ignoring the mathematical intricacies, the architecture of these routers is deceivingly simple. The first step of their manufacturing is the creation of the entangled quantum states. This is done by using superfluid 4-Helium, where essentially all the Helium atoms are entangled in a single quantum state due to Bose condensation. A droplet of such liquid 4-Helium is then carefully separated in two. From this point, the two droplets, and more specifically the Helium atoms in the droplets are intrinsically tangled. Each droplet is then placed in separate router box, that contain necessary mechanism to encode and decode bytestream into quantum state measurements performed on the atoms of the droplet. From that point on, these two routers are linked together, regardless of their separation. Thus a spaceship will usually buy a router pair from a network provider. One box will be placed in the spaceship, while the other one kept in the network provider’s backbone, that will have connections to other routers, thus effectively forming a decentralized network, where messages can be routed across many routers and many providers. This architecture is similarly to the ancient Internet.
The only limitations of this communication system is in the capacity of the channel. Indeed, the manufacturing of the entangled 4-He superfluid is an expensive process. Furthermore, a large number of atoms are used for each byte, as a statistically relevant chaotic sequence needs to be created. The sequencing introduces a limit to the bandwidth, allowing only the transmission of x bytes/second. The amount of data sent then depletes the pool of available entangled atoms, thus limiting the total amount of data that can be sent with a given router pair.
The FTL communication services have spread to every corner of the world of EVE since they first appeared a couple of centuries ago. The services and routers, albeit owned and run by independent companies, are under constant scrutiny and regulations by a CONCORD sub-committee to enforce both security and privacy in the communications channels and to make sure the companies are correctly rendering the services they claim. The fierce competition on the telecommunication market makes it cheap, efficient and reliable to talk, transfer data and even conduct business for people light-years apart.
©http://www.eveonline.com/background/communication/comm_02.asp - второй кусок
зы: это так же АБСОЛЮТНО ДОСТОВЕРНАЯ научная информация, как и в предыдущем моем посте.
Сообщение отредактировал Eretic: 23 July 2009 - 1:24