Το πρώτο τσιπ 6G με ταχύτητες 100 Gbps είναι γεγονός
Επιστήμονες από Κίνα και ΗΠΑ παρουσίασαν ένα νέο τσιπ που μεταφέρει δεδομένα με εξωπραγματικές ταχύτητες.
Πάνω που είχαμε συνηθίσει το 5G, ερευνητές από την Κίνα και τις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν ένα φωτονικό τσιπ το οποίο πιάνει ταχύτητες έως 100 gigabit το δευτερόλεπτο (Gbps) λειτουργώντας σε όλο το φάσμα των συχνοτήτων. Με άλλα λόγια, πρόκειται για μια «καθολική» λύση που υπόσχεται όχι μόνο πιο γρήγορο downloading, αλλά και τη συνένωση πολλών τεχνολογιών σε μία.
Στην καθημερινότητα χρησιμοποιούμε διάφορα δίκτυα όπως το ραδιόφωνο του αυτοκινήτου, το Wi-Fi του σπιτιού, το κινητό μας που συνδέεται με τις κεραίες κινητής τηλεφωνίας και δορυφόρους για να έχουμε GPS. Όλα αυτά λειτουργούν σε ξεχωριστές συχνότητες, γιατί η κάθε ζώνη συχνοτήτων έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Οι χαμηλές συχνότητες καλύπτουν μεγάλες αποστάσεις και περνούν μέσα από τοίχους, ενώ οι πολύ υψηλές προσφέρουν ταχύτητες αλλά με περιορισμένη εμβέλεια. Μέχρι σήμερα, χρειαζόμασταν διαφορετικά τσιπ και κεραίες για κάθε εφαρμογή, κάτι που αύξανε το κόστος και την πολυπλοκότητα. Αυτό το μοντέλο μπορεί να γίνει παρελθόν όπως περιγράφεται σε μελέτη στο Nature.
Από τα ραδιοκύματα στο φως
Το μεγαλύτερο εμπόδιο ήταν ο «θόρυβος» που δημιουργείται σε πολύ υψηλές συχνότητες με συμβατικά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Η λύση είναι η χρήση του φωτός για την επεξεργασία των σημάτων. Το φως διαθέτει πολύ μεγάλο εύρος ζώνης, επιτυγχάνοντας καθαρά και σταθερά σήματα χωρίς τα συνηθισμένα προβλήματα.
Στο ZME Science αναφέρεται ότι η ερευνητική ομάδα από τις ΗΠΑ και την Κίνα χρησιμοποίησε ένα προηγμένο υλικό, το λεπτό υμένιο λιθίου νιοβίου (TFLN), το οποίο έχει την ικανότητα να αλλάζει τις οπτικές του ιδιότητες όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό επέτρεψε την κατασκευή ενός μικροσκοπικού τσιπ διαστάσεων μόλις 11x1,7 χιλιοστών, το οποίο μπορεί να ενσωματώσει όλες τις βασικές λειτουργίες ενός ασύρματου συστήματος (Optica).
Ένα τσιπ-πολυεργαλείο για όλες τις συχνότητες
Καρδιά του συστήματος είναι ο «οπτοηλεκτρονικός ταλαντωτής» (OEO), ένας μηχανισμός που παράγει εξαιρετικά καθαρά ραδιοσήματα συνδυάζοντας φως και ηλεκτρισμό. Με ελάχιστες επεμβάσεις μπορεί να καλύψει οποιαδήποτε συχνότητα από 0,5 έως 115 GHz, αποφεύγοντας τα σφάλματα των συμβατικών κυκλωμάτων. Στις δοκιμές, το τσιπ μετέδωσε δεδομένα με ρυθμό 100 Gbps – ταχύτερο από κάθε προηγούμενη ενσωματωμένη ασύρματη πλατφόρμα.
Πέρα από την ταχύτητα, η μεγάλη καινοτομία είναι η ευελιξία. Το σύστημα μπορεί να ανιχνεύει παρεμβολές και να «πηδά» αυτόματα από κανάλι σε κανάλι μέσα σε κλάσματα δευτερολέπτου. Μπορεί επίσης να προσαρμόζεται στις ατέλειες του υλικού, αλλάζοντας συχνότητα για να αποφύγει παραμορφώσεις. Αυτές οι δυνατότητες ανοίγουν τον δρόμο για εφαρμογές όπου η αξιοπιστία είναι κρίσιμη, όπως η ρομποτική χειρουργική ή τα αυτόνομα οχήματα.
Το μέλλον των δικτύων και οι νέες προοπτικές
Αν και πρόκειται ακόμη για πρωτότυπο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το είδος τσιπ θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση των δικτύων 6G. Η επόμενη πρόκληση είναι η δημιουργία περιφερειακών συστημάτων που να είναι εξίσου ευέλικτα και να αντέχουν στη μαζική χρήση. Αν όλα πάνε καλά, η τεχνολογία μπορεί να υποστηρίξει εφαρμογές που μέχρι σήμερα ανήκαν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας: ολογραφικές τηλεδιασκέψεις, επαυξημένη πραγματικότητα σε μεγάλη κλίμακα, ακόμη και «έξυπνες» πόλεις όπου όλα τα συστήματα επικοινωνούν απρόσκοπτα.
Με τη δύναμη του φωτός, οι επιστήμονες έδειξαν ότι μπορούμε να φτιάξουμε ένα ενιαίο «κλειδί» που ανοίγει όλες τις πόρτες. Το μικροσκοπικό αυτό τσιπ μπορεί να αποτελέσει το θεμέλιο για ένα ταχύτερο, πιο έξυπνο και απόλυτα διασυνδεδεμένο μέλλον.
