دانشمندان سرعت بیسیم را به قلمرویی رساندهاند که شبکههای تلفن همراه فعلی توانایی دستیابی به آن را ندارند. تیمی از دانشگاه توکوشیما یک اتصال بیسیم با سرعت 112 گیگابیت بر ثانیه در باند 560 گیگاهرتز نشان دادند و از میکروشانههای سالیتونی (soliton microcombs) برای تولید سیگنال تراهرتز پایدارتر برای سیستمهای نسل ششم (6G) آینده استفاده کردند. دستاورد نزدیکمدت، تلفن همراه سریعتر نیست.
بلکه زیرساخت پنهانی است که ترافیک را بین سایتهای شبکه حمل میکند، جایی که ظرفیت شبکه پشتیبان میتواند تعیین کند که آیا سرعتهای آینده 6G واقعی به نظر میرسند یا پشت لولههای شلوغ شبکه گیر میکنند. این موضوع، این پیشرفت سرعت 6G را به دستاوردی ارزشمند برای پیگیری تبدیل میکند، حتی اگر مصرفکنندگان به این زودی آن را در برگه مشخصات فنی نبینند.
چرا این رکورد اهمیت دارد؟
باند 560 گیگاهرتز است که به نتیجه 112 گیگابیت بر ثانیه مزیت میبخشد. تیم یک سیگنال بیسیم تککاناله را بسیار فراتر از محدودهای ارسال کرد که سختافزار الکترونیکی معمولی در آن با توان خروجی ضعیفتر و نویز سیگنال بالاتر مواجه میشود. این محدوده فرکانسی در ناحیه تراهرتز قرار دارد که محققان آن را به عنوان راهی برای باز کردن خطوط داده عریضتر برای 6G بررسی میکنند. سیستمهای ارتباطی پیشین در این فرکانسها اغلب در محدوده چند تا چند ده گیگابیت بر ثانیه باقی ماندهاند. این آزمایش از کلاس سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه فراتر رفت، که این کار را به ردهای جدیتر میکشاند.
چگونه سیگنال تمیز باقی ماند؟
در این فرکانسها، سرعت خام به اندازه پهنای باند به کنترل وابسته است. نویز فاز (phase noise) و توان خروجی محدود، انتقال بیسیم را پایدار نگه داشتن دشوارتر میکند، به ویژه زمانی که یک سیستم سعی میکند داده بیشتری را از طریق یک کانال بدون از هم پاشیدن سیگنال جابهجا کند. سیستم دانشگاه توکوشیما از یک میکرو تشدیدگر جفتشده با فیبر (fiber-coupled microresonator) جمعوجور استفاده میکند که نیاز به تراز نوری دقیق را کاهش میدهد. همچنین شامل کنترل دما برای تکرارپذیرتر کردن رفتار تشدید نوری است. این جزئیات به نظر افزایشی میرسند، اما از نوع کارهای مهندسی هستند که یک عدد پرزرق و برق آزمایشگاهی را از چیزی که در نهایت میتواند برای دورههای طولانیتر کار کند، جدا میسازند.
چه زمانی شبکههای واقعی به این فناوری نزدیک میشوند؟
هیچ کس نباید این را به عنوان بهروزرسانی تلفنی که به زودی میرسد تعبیر کند. محققان هنوز نیاز به کاهش بیشتر نویز فاز، پشتیبانی از مدولاسیون مرتبه بالاتر، بهبود توان خروجی تراهرتز و افزایش فاصله انتقال با طراحی بهتر آنتن دارند. اولین کاربرد مفید این فناوری احتمالاً شبکه پشتیبان موبایل (mobile backhaul) یا پیوندهای شبکه فوتونیک-بیسیم (photonic-wireless) خواهد بود. این موضوع از یک تلفن 6G جدید کمتر قابل مشاهده است، اما برای خود شبکه مهمتر میباشد. پیش از آنکه 6G بتواند سرعتهای عظیم را به دستگاههای روزمره تحویل دهد، زیرساخت پشت آن دستگاهها به راهی سریعتر برای جابهجایی داده در اطراف نیاز دارد.
