Mikrochip wielkości mniej więcej ziarenka ryżu potrafi generować starannie uporządkowane widmo światła, a następnie przekształcać je w wiele sygnałów elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości, nazywanych falami milimetrowymi. Fizycy z Loughborough University oraz współpracujący z nimi naukowcy z innych ośrodków uważają, że rozwiązanie to może w przyszłości znaleźć zastosowanie w technologiach wymagających bardzo dużej przepustowości i wyjątkowo precyzyjnych sygnałów – pisze portal SciTechDaily.
Czytaj więcej
Nowe sankcje Waszyngtonu uniemożliwią rosyjskim parkom technologicznym import z USA najnowszego sprzętu telekomunikacyjnego i technologii.
Fale milimetrowe są szczególnie interesujące z punktu widzenia przyszłych systemów komunikacyjnych, ponieważ zapewniają znacznie większą szerokość pasma, a tym samym pozwalają przesyłać większe ilości danych. Problemem pozostawało jednak generowanie takich częstotliwości z dokładnością i stabilnością niezbędnymi w zaawansowanych systemach.
– Świat staje się coraz bardziej spragniony danych. Chcemy wysyłać i odbierać więcej informacji, szybciej i w wyższej rozdzielczości, a fale milimetrowe mogą zapewnić potrzebną do tego przepustowość – powiedział portalowi SciTechDaily dr Luke Peters z Emergent Photonics Research Center na Loughborough University.
Czytaj więcej
Nvidia przeszła do historii jako pierwsza spółka, która osiągnęła wycenę 5 bilionów dolarów. Ale to może być dopiero przystanek – firma wykorzystuj...
Naukowiec uważa, że w przyszłości technologia mogłaby przyczynić się do rozwoju szybszych i bardziej pojemnych sieci 6G. Jej potencjalne zastosowania wykraczają jednak daleko poza komunikację. Fale o takich częstotliwościach mogą być wykorzystywane również w systemach radarowych, spektroskopii oraz instrumentach astronomicznych, pomagając naukowcom badać materiały i prowadzić niezwykle precyzyjne pomiary Wszechświata.
Peters podkreśla jednak, że do praktycznego wykorzystania tego rozwiązania jest jeszcze daleka droga. Naukowcy muszą pokonać wiele przeszkód, zanim technologia będzie mogła znaleźć zastosowanie w rzeczywistych systemach.
„Tęcza na chipie” może pomóc w rozwoju sieci 6G
Badacze wygenerowali fale milimetrowe za pomocą tzw. mikrogrzebienia częstotliwości, czyli precyzyjnie uporządkowanego zestawu częstotliwości światła. Można go porównać do kolorów tęczy, choć w tym przypadku światło znajduje się poza zakresem widzialnym dla ludzkiego oka. Specjalna antena może następnie przekształcić te częstotliwości optyczne w fale milimetrowe.
Czytaj więcej
Już 5-6 lat temu opracowaliśmy kartę etyki wdrażania AI. Posiadamy również zewnętrzną Radę ds. Etyki Danych i AI, w skład której wchodzą znani nauk...
Wcześniejsze badania wykazały, że mikrogrzebienie mogą służyć do generowania jednej precyzyjnej częstotliwości fal milimetrowych. Jednoczesne wytwarzanie wielu częstotliwości pozwoliłoby natomiast stworzyć kilka kanałów umożliwiających równoległą transmisję danych. Wymaga to jednak mikrogrzebienia charakteryzującego się wyjątkowo dużą stabilnością i bardzo wysoką jakością sygnału – wyjaśnia SciTechDaily.
System opracowany w Loughborough łączy mikrorezonator zintegrowany z chipem ze znacznie większą pętlą światłowodową. Światło lasera wielokrotnie przechodzi przez oba elementy, dzięki czemu odpowiednie stany optyczne mogą łatwiej się tworzyć i pozostawać stabilne.
– W zasadzie stworzyliśmy niezwykle precyzyjną i stabilną „tęczę na chipie”. Pętla nieustannie kieruje światło z powrotem przez chip, dzięki czemu odpowiednie stany mogą skutecznie się wzmacniać, samoczynnie powstawać i pozostawać stabilne nawet wtedy, gdy układ zostanie zakłócony – wyjaśnił dr Peters.
Czytaj więcej
Opublikowano dokumenty Google DeepMind, z których wynika, że inżynierowie w AI widzą nie „potulnych asystentów”, lecz „buntowników i wyrafinowanych...
Naukowcy wykazali również, że poszczególne częstotliwości tworzące „tęczę” mikrogrzebienia można regulować – jedne wzmacniać, a inne osłabiać. Co szczególnie istotne, wysoka precyzja i stabilność mikrogrzebienia optycznego zostają zachowane także po przekształceniu częstotliwości światła w sygnały fal milimetrowych.
Od laboratorium do satelitów i technologii kwantowych
Badacze sprawdzają teraz, w jaki sposób technologia mogłaby wyjść poza laboratorium i znaleźć praktyczne zastosowanie.
Choć sam mikrochip ma rozmiary zbliżone do ziarenka ryżu, kompletna aparatura zajmuje obecnie cały blat laboratoryjny – pisze SciTechDaily. Przyszłe wersje systemu mogą jednak zużywać znacznie mniej energii i zajmować zdecydowanie mniej miejsca. Naukowcy liczą, że cały układ uda się ostatecznie zmniejszyć mniej więcej do rozmiarów pudełka na buty.
Jednym z kierunków dalszych badań jest możliwość umieszczania tej technologii na satelitach, gdzie ograniczenie rozmiarów, masy i zużycia energii ma szczególnie duże znaczenie.
