Даже без полной реализации 5G исследователи уже делают рывок в сторону 6G. Для новых поколений мобильной связи может потребоваться скорость с размерностью Тбит/с, которая намного превышает теоретическую пропускную способность 5G на скорости 10 Гбит/с.
В настоящее время исследователи считают, что ключом к созданию 6G является поиск способов работы в ранее незанятом терагерцовом диапазоне. Теперь исследователи из Технологического университета Наньян в Сингапуре и Университета Осаки разработали беспроводной чип для работы в этом диапазоне.
Как объясняет доктор Неда Хиабани в своей статье в AAC, терагерцовое (ТГц) излучение обычно определяется как область электромагнитного спектра в диапазоне от 100 ГГц (3 мм) до 10 ТГц (30 мкм). По сравнению с соседними микроволновыми и оптическими диапазонами, эта часть спектра электромагнитного излучения изучена недостаточно.
Исследователи, продвигающие 6G, сейчас крайне заинтересованы в этом диапазоне, поскольку терагерцовая спектральная область предлагает более высокую доступную полосу пропускания, которая может удовлетворить постоянно растущий спрос на более высокие скорости передачи данных. Также предполагается, что терагерцовый спектральный диапазон может быть использован для решения проблемы компромисса между высокоскоростными, энергоэффективными и недорогими линиями связи внутри кристалла / между кристаллами. Это может помочь разработчикам задействовать массивные многоядерные процессоры, сети на кристалле или комплексные решения.
Хотя терагерцовый диапазон, кажется, обладает невероятным потенциалом, он не лишен недостатков. Есть много проблем, связанных с развитием в ТГц диапазоне. Двумя самыми большими проблемами являются дефекты материала и частота ошибок передачи, обнаруживаемая в обычных волноводах, таких как кристаллы или полые кабели. Эти проблемы становятся первостепенными в этой высокочастотной полосе, так как более короткие длины волн означают большее затухание и большую чувствительность к дефектам материала в волноводе. Современные подходы страдают от чувствительности к дефектам, таким как производственные дефекты и значительные потери на изгиб на острых углах.
Ученые из Технологического университета Наньян в Сингапуре и Университета Осаки в Японии недавно объявили о новой работе, которая может решить эти вышеупомянутые проблемы. Исследователи использовали технологию, называемую фотонными топологическими изоляторами (PTI), чтобы уменьшить эффекты затухания в терагерцевых волноводах. Говорят, что PTI «изолируют» в объеме, но «проводят» по краям, что демонстрирует устойчивый краевой транспорт с сильно подавленным обратным рассеянием, вызванным беспорядком и резкими изгибами.
Проще говоря, PTI позволяют световым волнам проходить по поверхности и краям изоляторов, а не через материал. Таким образом, волны терагерцового диапазона могут быть перенаправлены вокруг острых углов, и их поток не будет нарушен несовершенствами материала.
Используя PTI, исследователи смогли успешно создать полностью кремниевый чип, который мог передавать сигналы без ошибок, направляя волны ТГц диапазона вокруг 10 острых углов со скоростью 11 гигабит в секунду, обходя любые дефекты материала, которые могли быть внесены в процесс производства кремния. Эта скорость в 11 Гбит/с сама по себе уже превосходит теоретический максимум 5G, который составляет 10 Гбит/с. Исследователи надеются, что их работа проложит путь для будущих межкомпонентных соединений PTI с прицелом на развертывание сетей 6G.
© digitrode.ru