Эпоха терагерц: японские физики преодолели «барьер 100 Гбит/с» на пути к 6G
Исследовательская группа из Японии совершила технологический прорыв, который приближает внедрение мобильных сетей шестого поколения (6G). Ученые объединенной команды Университета Токусимы, Токийского университета и Университета Гифу впервые в мире продемонстрировали стабильную беспроводную передачу данных на скоростях, превышающих 100 Гбит/с в сверхвысокочастотном диапазоне выше 420 ГГц. В ходе эксперимента, результаты которого были представлены на профильных конференциях и опубликованы в научных журналах, инженерам удалось разогнать канал связи до 112 Гбит/с при использовании несущей частоты 560 ГГц. Для сравнения, предыдущие попытки работы в терагерцовом диапазоне (условно начинающемся от 300 ГГц) обычно упирались в «стеклянный потолок» в несколько десятков гигабит из-за физических ограничений электроники.
- В чем секрет «квантовой линейки»
Основная проблема традиционной связи на частотах выше 350 ГГц заключается в драматическом падении мощности передатчиков и лавинообразном росте фазового шума — искажений, которые разрушают сигнал. Чтобы обойти это, японские физики полностью отказались от классических электронных генераторов в пользу радиофотоники. Ключевым элементом системы стал солитонный оптический микрогребень (soliton microcomb) — чип размером меньше ногтя, выращенный из нитрида кремния. Работает он как «квантовая линейка»: расщепляет один лазерный луч на сотни идеально синхронизированных частотных линий. Такая оптика обеспечивает беспрецедентно низкий уровень шума, что позволяет кодировать данные сложными видами модуляции, такими как 16QAM.
- От лаборатории к реальности
Одним из главных достижений стало решение проблемы стабильности. Раньше подобные лабораторные установки разваливались от малейшей вибрации или нагрева за считаные минуты. Японские инженеры решили это, припаяв оптическое волокно напрямую к чипу микрорезонатора и оснастив систему прецизионным контролем температуры. В итоге модернизированное устройство проработало без сбоев более 27 часов, доказав свою пригодность для реального применения, а не только для лабораторных рекордов.
- Когда это появится в смартфонах?
Пользователям не стоит ждать мгновенной революции. Прямая интеграция терагерцовых чипов в компактные гаджеты — дело отдаленного будущего. Сейчас перед учеными стоят задачи по увеличению дальности передачи сигнала (пока речь идет о метрах, а не километрах) и дальнейшему снижению шумов.По мнению экспертов, первыми эту технологию используют операторы связи для транспортной инфраструктуры (backhaul) — соединения базовых станций между собой и с магистральными узлами.
Прежде чем смартфоны научатся принимать 6G, «трубы» самой сети должны научиться переваривать терабиты данных. Кроме того, терагерцовые частоты рассматриваются как перспективное решение для сверхскоростной связи внутри дата-центров и даже соединения отдельных чипов внутри устройств.Этот шаг, совершенный под руководством профессора Такэси Ясуи, официально вывел исследователей за пределы возможностей современной электроники и открыл «терагерцовое окно» в практическую плоскость.
Информация взята: https://www.radio-center.ru/6G_connection
Компания Радиоцентр на протяжении многих лет успешно реализует и строит системы радиосвязи различной сложности.
Приглашаем Вас к сотрудничеству!
Мы сможем оптимально решить Вашу задачу по организации радиосвязи.
