Znate za 5G? Kina je već na 6G: Ovo pomiče granice tehnologije

Kineski znanstvenici objavili su revolucionarno postignuće koje bi moglo iz temelja promijeniti bežičnu komunikaciju i ubrzati dolazak 6G ere. Tim istraživača s Pekinškog sveučilišta i Gradskog sveučilišta u Hong Kongu razvio je prvi "svefrekvencijski" 6G čip na svijetu, sposoban za postizanje brzina interneta većih od 100 gigabita u sekundi (Gbps).

Objavljen u prestižnom časopisu Nature, ovaj minijaturni čip obećava premostiti digitalni jaz između urbanih i ruralnih područja te postaviti temelje za buduće inteligentne mreže.

Jedan čip za sve frekvencije

Današnje bežične tehnologije, uključujući 5G, funkcioniraju unutar uskih frekvencijskih pojaseva. To znači da su za pokrivanje različitih potreba – od široke pokrivenosti u rijetko naseljenim područjima do ultra-brzih veza u gradovima – potrebni različiti i često skupi sustavi. Primjerice, niski frekvencijski pojasevi izvrsni su za prodiranje kroz prepreke i pokrivanje velikih udaljenosti, što je ključno za ruralna područja, podmorje ili čak svemir, ali nude ograničen kapacitet.

S druge strane, visokofrekventni milimetarski i terahercni valovi nude ogroman kapacitet i iznimno nisku latenciju, idealnu za aplikacije poput virtualne stvarnosti, holografske kirurgije i autonomnih vozila, ali imaju vrlo kratak domet.

Do sada bi pokrivanje cijelog spektra od 0.5 GHz do 115 GHz zahtijevalo čak devet zasebnih radijskih sustava. Kineski tim uspio je sve te funkcije integrirati u jedan čip veličine nokta, dimenzija svega 11 x 1.7 milimetara.

Ovaj proboj omogućuje uređajima da se neprimjetno i dinamički prebacuju između frekvencija, koristeći optimalni pojas za svaku situaciju i osiguravajući stabilnu i brzu vezu bez obzira na lokaciju.

"Postoji hitna potreba za rješavanjem izazova u razvoju 6G mreža", izjavio je profesor Wang Xingjun s Pekinškog sveučilišta. "Kako potražnja za povezanim uređajima rapidno raste, mreže sljedeće generacije moraju iskoristiti snage različitih frekvencijskih pojaseva."

NEVJEROJATNO U laboratoriju replicirali ključan trenutak nastanka života na Zemlji: 'Uspjeli smo nemoguće'

Fotonika u srcu inovacije

Tajna iza superiornih performansi ovog čipa leži u inovativnoj tehnologiji poznatoj kao fotonsko-elektronička fuzija. Umjesto da se oslanjaju isključivo na tradicionalne elektroničke komponente, istraživači su se okrenuli fotonici, odnosno korištenju svjetlosti (fotona) za obradu signala.

Kada čip prima bežični signal, širokopojasni elektro-optički modulator pretvara elektronički signal u optički. Taj se svjetlosni signal zatim obrađuje pomoću integriranih fotonskih komponenti. Budući da se obrada odvija brzinom svjetlosti, ovaj pristup je znatno brži, troši manje energije i stvara manje topline u usporedbi s klasičnim elektroničkim krugovima, što je bila glavna prepreka za obradu ultra-visokih frekvencija.

Prilikom slanja signala, sustav koristi dva podesiva lasera čije se zrake spajaju kako bi se stvorio precizan svjetlosni signal na željenoj frekvenciji.

Tijekom testiranja, sustav je pokazao izvanredne rezultate: postigao je brzinu prijenosa podataka na jednom kanalu veću od 100 Gbps, što je dovoljno za istovremeno streamanje tisuću 8K videozapisa ultra-visoke definicije.

Usporedbe radi, prosječna brzina mobilnog interneta u ruralnim područjima SAD-a iznosi oko 20 megabita u sekundi.

NEVJEROJATNO OTKRIĆE Misteriozni matematički uzorak pronađen u epohama razvoja Zemlje. Znanstvenici su u šoku

Pametne značajke i temelj za AI mreže

Osim nevjerojatne brzine, čip posjeduje i inteligentnu sposobnost nazvanu "frekvencijska navigacija". Ako bilo koji frekvencijski pojas naiđe na smetnje ili zagušenje, sustav može automatski i trenutačno "skočiti" na slobodan kanal.

"To je poput iskusnog vozača koji glatko mijenja trake u prometu, osiguravajući kontinuiranu i neprekinutu komunikaciju", objasnio je profesor Wang Cheng s Gradskog sveučilišta u Hong Kongu.

Ova dinamička prilagodba čini čip idealnim za okruženja s velikim brojem korisnika, poput koncerata ili stadiona. Štoviše, istraživači ističu da ova tehnologija postavlja hardverske temelje za istinski "AI-nativne mreže" – mreže koje mogu pomoću ugrađenih algoritama dinamički prilagođavati komunikacijske parametre kao odgovor na složena elektromagnetska okruženja, istovremeno vršeći senzorsko očitavanje okoline u stvarnom vremenu.

Od laboratorija do svakodnevne upotrebe

Iako je ovaj proboj značajan, put do komercijalne primjene još uvijek ima izazova, uključujući preciznost masovne proizvodnje, upravljanje potrošnjom energije i hlađenjem. Istraživački tim sada radi na stvaranju "plug-and-play" komunikacijskih modula koji ne bi bili veći od USB sticka. Takvi moduli mogli bi se lako integrirati u pametne telefone, bazne stanice, dronove i IoT uređaje, značajno ubrzavajući dolazak fleksibilnih i inteligentnih 6G mreža u naše živote, što se očekuje oko 2030. godine.

Ovaj uspjeh ne samo da pomiče granice tehnologije, već i intenzivira globalnu utrku za dominacijom u eri 6G komunikacija, obećavajući budućnost u kojoj povezanost doista neće poznavati granice.