С момента своего появления технологии 5G претерпели значительное развитие, пройдя через несколько фаз. Недавняя версия этой технологии, известная как 5G Advanced или 5G Enhanced, уже реализована, но исследователи активно работают над различными концепциями для 6G сетей будущего. Наконец, новейшие исследования продемонстрировали обнадеживающие результаты, которые могут быть применены в 6G, включая рекордные скорости передачи данных.
Специалисты из Университета Аделаиды при международной поддержке занимаются разработкой миниатюрного чипа, способного управлять терагерцевыми волнами. Эти волны находятся в идеальной части электромагнитного спектра, между микроволнами и инфракрасным излучением. Если создать подходящую технологию, системы связи, работающие на базе терагерцовых волн, могут значительно превзойти существующие скорости передачи данных.
Такое преимущество терагерцовых волн позволяет им с легкостью передавать огромные объемы информации. Хотя сети 4G и 5G представляют собой уже достаточно мощные решения, технологии терагерцового диапазона могут служить своего рода расширением дорожной сети в оживленных местах. Таким образом, те скорости, которые мы считаем высокими сегодня, могут показаться медленными в будущем.
В центре данного исследования находится компактный чип, изготовленный из кремниевой пластины толщиной 250 микрометров. Одним из его основных требований является высокая степень электрического сопротивления. Исследовательская группа подвергла этот чип множеству тестов, связанных с передачей данных, используя терагерцевые волны. Этот чип, получивший название "поляризационный мультиплексор", смог эффективно преодолеть некоторые ключевые трудности, связанные с терагерцовой технологией.
Во-первых, управление такими волнами представляет собой серьезную задачу. Тем не менее, поляризационный мультиплексор стал своего рода "регулировщиком" для этих волн, мастерски контролируя их ориентацию и колебания с минимальными потерями сигнала. Это имеет огромное значение для возможной реализации стандартов в сфере телекоммуникаций, так как средние потери сигнала у данного чипа составили около 1 децибела.
Команда успешно продемонстрировала выдающиеся характеристики своего чипа в реальных условиях, одновременно транслируя два видеосигнала через терагерцевый канал. Это позволило удвоить текущую пропускную способность передачи данных в сравнении с обычными каналами, достигая скорости 64 гигабит в секунду, а при использовании более сложной модуляции (16-QAM) — 190 гигабит в секунду.
Этот технологический прогресс способен кардинально изменить телекоммуникационную и дистанционную связь, как мы ее понимаем. Хотя внимание многих может сосредоточиться на скорости передачи данных, важно не забывать об очень низком уровне потерь сигнала. Беспроводные сети смогут обеспечивать мгновенные отклики для онлайн-игр или поддержку сложных удаленных операций с нулевой задержкой и изображениями высокого разрешения. Это особенно актуально для создания более реалистичных и увлекательных виртуальных впечатлений, что станет критически важным с выходом новых гарнитур виртуальной реальности от ведущих компаний.
Тем не менее, внедрение терагерцевых технологий в телекоммуникационные сети сталкивается с реальными трудностями. Эти волны, например, имеют ограничения по дальности действия и высокую чувствительность к препятствиям, что делает их схожими с диапазоном 5 ГГц на WiFi. Также требуется разработка более эффективных систем для генерации и детекции терагерцовых волн. Исследовательская команда протестировала миниатюрный чип, но ему нужны улучшенные методы масштабирования для более крупных платформ. В то время как 5G продолжает развиваться, группа исследователей уверена, что через десять лет терагерцевые технологии прочно войдут в различные индустрии, такие как телекоммуникации и Интернет вещей, что станет настоящей революцией.