Учёные из Университета Токусимы совместно с коллегами из Университетов Токио и Гифу впервые в истории науки осуществили стабильную беспроводную передачу данных на скорости 112 Гбит/с в диапазоне 560 ГГц. Предыдущие попытки не позволяли преодолеть рубеж в 100 Гбит/с на частотах выше 420 ГГц, сообщило Digitalt Rends.
Терагерцовый диапазон, который начинается от 300 ГГц, рассматривается инженерами как ключевая основа для будущих сетей 6G благодаря огромной ширине полосы пропускания. Однако традиционная кремниевая электроника при работе выше 350 ГГц сталкивается с непреодолимыми ограничениями: выходная мощность передатчиков падает до критического минимума, а уровень фазового шума резко возрастает, разрушая полезный сигнал. Ранее учёным удавалось достигать на таких частотах лишь скоростей в несколько десятков гигабит.
Чтобы обойти этот барьер, команда профессора Такэси Ясуи полностью отказалась от электронных генераторов частоты в пользу радиофотоники. Исследователи применили солитонный оптический микрогребень размером меньше человеческого ногтя, выращенный на чипе из нитрида кремния. Этот прибор работает как «квантовая линейка», расщепляя лазерный луч на множество дискретных световых линий с идеально выверенными частотой и фазой.
Наложив на эти линии высокоуровневую модуляцию 16QAM, физики преобразовали свет в терагерцовые радиоволны с беспрецедентной чистотой сигнала. Помимо рекордной скорости, авторам работы удалось решить проблему стабильности. Инженеры припаяли оптическое волокно напрямую к чипу микрорезонатора, полностью избавив конструкцию от необходимости точной оптической юстировки, и снабдили её системой прецизионного температурного контроля. Модернизированный прибор бесперебойно проработал в лаборатории более 27 часов.
Пользователям не стоит ждать мгновенного апгрейда смартфонов — до интеграции терагерцовых чипов в потребительские гаджеты пройдут годы. Физикам ещё предстоит увеличить дальность передачи сигнала за счёт новых конструкций антенн и дополнительно снизить шумы. Первым реальным местом применения технологии станет сетевая инфраструктура — магистральные каналы связи, соединяющие вышки сотовой связи между собой и с центральными узлами сети.
В погоне за рекордными скоростями передачи данных российские операторы также не отстают от мировых тенденций. Интернет-газета «ЖУК» сообщала, что в Москве оператор МТС установил рекорд скорости домашнего интернета в России — в ходе тестирования технологии 50G PON скорость загрузки достигла 38 Гбит/с, выгрузки — 21 Гбит/с. Испытания прошли в лаборатории МГТС на узле магистральной волоконно-оптической сети.