Учени от японския Tokushima University демонстрираха безжично предаване на данни със 112 гигабита в секунда в честотния диапазон 560 GHz. Резултатът е постигнат със солитонни микрогребени - оптична технология, която помага за създаване на по-стабилен терахерцов сигнал за бъдещи 6G системи.

112 гигабита в секунда не звучи интуитивно, затова сравнението е важно - това са 112 000 мегабита в секунда, или около 14 гигабайта в секунда. При такава скорост файл от 100 GB би могъл теоретично да се прехвърли за малко над 7 секунди, или по един Blu Ray филм за 2 секунди. При 1-гигабитова връзка същото би отнело около 13 минути, а при 100 Mbps - над 2 часа. Това са идеални сметки без загуби, забавяния и ограничения от реална мрежа, но показват мащаба.

Сравнението с 5G също е показателно. Международният съюз по далекосъобщения определя за IMT-2020, тоест 5G, теоретичен пик от 20 Gbit/s за сваляне и 10 Gbit/s за качване при идеални условия. За скорост, която реално се усеща от потребителя в гъста градска среда, в същия документ е посочена стойност от 100 Mbit/s за сваляне. На този фон 112 Gbit/s е 5,6 пъти над теоретичния пик на 5G и 1120 пъти над тази потребителска референтна стойност.

Това обаче не означава, че следващият смартфон ще получи подобна скорост. Постижението е лабораторна демонстрация и е важно най-вече за невидимата част на мрежите - връзките между базови станции, мрежови възли и опорната инфраструктура. Именно тези връзки, известни като backhaul, трябва да поемат огромния трафик, ако 6G някога стигне до масова употреба.

Причината резултатът да е важен е честотата. Диапазонът 560 GHz попада в терахерцовата зона, която се разглежда като един от възможните пътища към 6G. При такива честоти традиционната електроника започва да се сблъсква със сериозни ограничения - по-ниска изходна мощност, повече фазов шум и по-трудно поддържане на чист сигнал. Според Tokushima University системата с микрогребени позволява безжично предаване със 112 Gbit/s и надхвърля досегашни терахерцови демонстрации в този честотен диапазон, които обикновено са били от няколко до няколко десетки гигабита в секунда.

Инженерният пробив е не само в скоростта, а и в стабилността на сигнала. Системата използва компактен микрорезонатор, свързан с оптично влакно, което намалява нуждата от изключително прецизно оптично подравняване. Добавен е и температурен контрол, за да се подобри устойчивостта на системата при промени в средата.

В експеримента учените са използвали QPSK и 16QAM модулация. Така са постигнати 84 Gbit/s при QPSK и 112 Gbit/s при 16QAM. Авторите на изследването определят резултата като стъпка към практически 6G безжични системи и ултрабързи мобилни backhaul връзки.

До реални мрежи обаче има още път. Следващите задачи са намаляване на фазовия шум, използване на още по-сложни модулации, увеличаване на терахерцовата изходна мощност и удължаване на разстоянието на предаване чрез по-добър дизайн на антените.

Практическото значение засега е в мрежата зад екрана. За потребителя това няма да се появи скоро като надпис в характеристиките на нов телефон. Но без подобни високоскоростни връзки между самите мрежови възли бъдещите 6G скорости ще стигат до антените, а после ще се сблъскват с тесни места в инфраструктурата.

---

Този материал е написан с помощта на изкуствен интелект под контрола и редакцията на поне двама журналисти от Клуб Z.