Китайские ученые из Пекинского университета и Городского университета Гонконга представили первый в мире мультичастотный чип 6G.
Этот чип способен поддерживать скорость мобильного интернета более 100 Гбит/с, обеспечивая сверхскоростное соединение, низкую задержку и интеграцию с системами искусственного интеллекта, которые будут управлять сетями и оптимизировать их работу в режиме реального времени. Для этого сети 6G должны работать в широком частотном диапазоне, от стандартных микроволн до волн с частотой в несколько ТГц. Текущая технология 5G использует ограниченный набор радиочастот, аналогичный тем, что использовали беспроводные технологии предыдущих поколений.
Размер нового чипа составляет 11×1,7 мм. Он работает в диапазоне частот от 0,5 до 115 ГГц. Обычно для покрытия такого диапазона необходимо не менее 9 отдельных радиосистем.
«Предлагаемая нами система является значительным шагом к будущим полноспектральным и универсальным беспроводным сетям. Это обеспечивает реконфигурированную полноканальную беспроводную связь с улучшенной пропускной способностью, скоростью передачи данных и функциональностью системы по сравнению с предыдущими демонстрационными образцами беспроводной связи с использованием фотоники», — отмечают китайские разработчики.
Сверхширокополосная интегрированная фотоника, обеспечивающая поддержку беспроводных сетей с широким спектром применения/Nature
Одним из инновационных решений китайских ученых стало размещение всех ключевых компонентов беспроводной системы на одном крошечном чипе из ниобата лития в виде нанопленки. Чип также использует инновационный метод генерации и передачи сигналов.
Сначала широкополосный электрооптический модулятор преобразует беспроводные сигналы в оптические. Затем эти сигналы проходят через оптоэлектронные генераторы для генерации необходимых радиочастот. Эти генераторы используют свет и электричество для создания стабильных и чистых сигналов в диапазоне от микроволн до терагерцовых волн. В ходе испытаний система достигла перестройки частоты до 6 ГГц за 180 микросекунд.
Хотя разработка единого чипа, работающего на всех частотах, является значительным прорывом, эта технология все еще находится на ранней стадии развития. Многие эксперты ожидают, что коммерческие сети 6G начнут разворачиваться около 2030 года.
До этого необходимо проделать большую работу по созданию необходимой инфраструктуры и совместимых устройств. Однако появление сверхскоростного соединения откроет путь к новой волне услуг и инноваций, которые могут кардинально изменить то, как мы используем интернет, обеспечить работу умных городов и, по мнению некоторых ученых, практически каждый аспект нашей жизни.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature
Источник: TechXplore