Вчені розробили чип, який може використовуватися в мережах 6G

З моменту своєї появи технології 5G зазнали значного розвитку, пройшовши через кілька фаз. Нещодавня версія цієї технології, відома як 5G Advanced або 5G Enhanced, вже реалізована, але дослідники активно працюють над різними концепціями для 6G мереж майбутнього. Нарешті, новітні дослідження продемонстрували обнадійливі результати, які можуть бути застосовані в 6G, включно з рекордними швидкостями передачі даних.

Фахівці з Університету Аделаїди за міжнародної підтримки займаються розробкою мініатюрного чипа, здатного керувати терагерцовими хвилями. Ці хвилі знаходяться в ідеальній частині електромагнітного спектра, між мікрохвилями та інфрачервоним випромінюванням. Якщо створити відповідну технологію, системи зв’язку, що працюють на базі терагерцових хвиль, можуть значно перевершити наявні швидкості передачі даних.

Така перевага терагерцових хвиль дозволяє їм з легкістю передавати величезні обсяги інформації. Хоча мережі 4G і 5G являють собою вже досить потужні рішення, технології терагерцового діапазону можуть служити своєрідним розширенням дорожньої мережі у жвавих місцях. Таким чином, ті швидкості, які ми вважаємо високими сьогодні, можуть здатися повільними в майбутньому.

У центрі цього дослідження перебуває компактний чип, виготовлений із кремнієвої пластини товщиною 250 мікрометрів. Однією з його основних вимог є високий ступінь електричного опору. Дослідницька група піддала цей чип безлічі тестів, пов’язаних з передачею даних, використовуючи терагерцові хвилі. Цей чип, який отримав назву «поляризаційний мультиплексор», зміг ефективно подолати деякі ключові труднощі, пов’язані з терагерцовою технологією.

По-перше, управління такими хвилями являє собою серйозне завдання. Проте, поляризаційний мультиплексор став своєрідним «регулювальником» для цих хвиль, майстерно контролюючи їхню орієнтацію і коливання з мінімальними втратами сигналу. Це має величезне значення для можливої реалізації стандартів у сфері телекомунікацій, оскільки середні втрати сигналу в цього чипа склали близько 1 децибела.

Команда успішно продемонструвала видатні характеристики свого чипа в реальних умовах, одночасно транслюючи два відеосигнали через терагерцовий канал. Це дало змогу подвоїти поточну пропускну спроможність передавання даних, як порівняти зі звичайними каналами, досягаючи швидкості 64 ГБ за секунду, а під час використання складнішої модуляції (16-QAM) – 190 ГБ за секунду.

Цей технологічний прогрес здатний кардинально змінити телекомунікаційний і дистанційний зв’язок, як ми його розуміємо. Хоча увага багатьох може зосередитися на швидкості передачі даних, важливо не забувати про дуже низький рівень втрат сигналу. Бездротові мережі зможуть забезпечувати миттєві реакції для онлайн-ігор або підтримку складних віддалених операцій з нульовою затримкою і зображеннями високої роздільної здатності. Це особливо актуально для створення більш реалістичних і захопливих віртуальних вражень, що стане критично важливим з виходом нових гарнітур віртуальної реальності від провідних компаній.

Проте, впровадження терагерцових технологій у телекомунікаційні мережі стикається з реальними труднощами. Ці хвилі, наприклад, мають обмеження по дальності дії та високу чутливість до перешкод, що робить їх схожими з діапазоном 5 ГГц на WiFi. Також потрібна розробка більш ефективних систем для генерації та детекції терагерцових хвиль. Дослідницька команда протестувала мініатюрний чип, але йому потрібні поліпшені методи масштабування для більших платформ. У той час як 5G продовжує розвиватися, група дослідників впевнена, що за десять років терагерцові технології міцно увійдуть у різні індустрії, такі як телекомунікації та Інтернет речей, що стане справжньою революцією.