Вчені розробили «веселку на чипі» для прискорення розвитку мереж 6G

Фізики з Університету Лафборо у співпраці з міжнародною дослідницькою командою розробили мініатюрний чип, здатний генерувати надзвичайно стабільний спектр світлових частот. Нову технологію охрестили «веселкою на чипі», і вона може стати ключовим елементом для впровадження мереж шостого покоління (6G).

Інноваційна мікрогребінка частот для багатоканального зв’язку

Унікальний пристрій, розмір якого співставний із зерном рису, формує рівномірно розташовані оптичні частоти. За допомогою спеціальної антени ці частоти можна перетворити на міліметрові радіохвилі, що відкриває перспективи для надшвидкісного зв’язку завдяки широкій смузі пропускання.

В основі інновації лежить мікрогребінка частот — система, здатна генерувати багато надточних світлових каналів одночасно. Кожен із них можна використовувати як окремий канал передачі даних, що значно підвищує ефективність телекомунікаційних систем майбутнього.

"Головною проблемою раніше залишалися стабільність і точність таких сигналів. Щоб розв’язати її, дослідники поєднали мікрорезонатор на чипі з довгою оптоволоконною петлею. Світло постійно циркулює системою, завдяки чому потрібні стани формуються ефективніше й залишаються стабільними навіть за зовнішніх перешкод."

Дослідники також змогли окремо регулювати інтенсивність різних частот, не втрачаючи точності сигналу, що дозволяє створювати ще більш надійні та гнучкі системи передачі даних. Результати дослідження були опубліковані у журналі Nature Communications.

Широкі можливості для різних галузей

Застосування технології не обмежується лише мобільним зв’язком. Надточні міліметрові хвилі, які генерує «веселка на чипі», можуть стати в пригоді для радарів, спектроскопії, астрономічних приладів і навігаційних систем.

Окремо варто відзначити перспективи для квантових технологій — сфери, де особливо важливо забезпечити максимально точний час. Компактні мікрогребінки потенційно дозволять інтегрувати функції надточних атомних годинників у невеликі й зручні пристрої.

Наразі вся система ще займає лабораторний стіл, проте науковці працюють над її подальшою мініатюризацією й підвищенням енергоефективності. У майбутньому подібний комплекс може стати настільки компактним, що його можна буде встановлювати навіть на супутниках.

Попри те, що до практичного використання ще далеко, розробка демонструє потенціал фотоніки для створення нового покоління надшвидких комунікацій і високоточної електроніки.

Источник: kurazh.org