მეცნიერებმა ჩიპის ახალი დიზაინი შექმნეს, რომელიც ელექტრობასა და სინათლეზე დაფუძნებულ კომპონენტებს იყენებს. შესაძლოა, ეს 6G ტექნოლოგიის განვითარებაში დაგვეხმაროს.

ნაშრომი გამოცემაში Nature Communications გამოქვეყნდა. იგი ერთგვარ გეგმას გვთავაზობს ჩიპების თაობაზე, რომლებიც საჭირო იქნება დახვეწილი სატელიტური სისტემებისთვის, უსადენო ქსელებისთვისა (Wi-Fi) თუ მომავალი თაობის 6G და 7G მობილური ტექნოლოგიებისთვის.

კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა ნახევრადგამტარიანი ჩიპის პროტოტიპი შექმნეს. მათ ტრადიციულ ელექტრობაზე დაფუძნებულ ნაბეჭდ დაფაში ფოტონური, ანუ სინათლეზე დაფუძნებული, კომპონენტები ჩასვეს. ამან რადიოტალღების სიხშირული დიაპაზონი რადიკალურად გაზარდა და მაღალ სიხშირეებზე სიგნალების სიზუსტეც გააუმჯობესა. დახვეწეს ჩიპებში ინფორმაციის გაფილტვრის პროცესიც.

უსადენო მიმღებ-გადამცემები მონაცემებს გზავნის, ტრადიციულ ჩიპებში ჩაშენებული მიკროტალღოვანი ფილტრები კი არასწორი სიხშირეთა დიაპაზონის სიგნალებს ბლოკავს. სწორედ იმავე ფუნქციას ასრულებს მიკროტალღოვანი ფოტონური ფილტრები სინათლის სიგნალების შემთხვევაში.

მეორე მხრივ, ფოტონური და ელექტრონული კომპონენტების, ასევე ეფექტიანი მიკროტალღოვანი ფოტონური ფილტრების, ერთ ჩიპზე გაერთიანება ძალიან რთული იყო.

///

კვლევის თანახმად, შედარებით მაღალ დიაპაზონზე თუ ჩიპს ზუსტ სიხშირეებზე დავაყენებთ, მასში მეტი ინფორმაცია გავა, თანაც უფრო ზუსტად. ეს სამომავლო უსადენო ტექნოლოგიებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი უფრო მაღალ სიხშირეებზე იმუშავებს. ასეთ სიხშირეებს უფრო მოკლე ტალღები აქვს და, შესაბამისად, მეტი ენერგია შეუძლია დაიტიოს. ეს მონაცემებისთვის უკეთეს სიხშირულ ზოლს უზრუნველყოფს.

5G ქსელებზე მომუშავე მოწყობილობები, მათ შორის სმარტფონები, აშშ-ში მონაცემებს რადიოტალღებს სხვადასხვა სიხშირულ დიაპაზონში გასცემს თუ იღებს, დაბალი დიაპაზონიდან (ერთ გიგაჰერცზე ნაკლები) მაღალ დიაპაზონამდე (24-53 გჰც.).

ასევე იხილეთ: რა არის 5G? — ყველაფერი, რაც ამ ტექნოლოგიაზე უნდა ვიცოდეთ

უფრო მაღალი სიხშირეები მეტ სიჩქარესაც უზრუნველყოფს, რადგან უფრო მოკლე ტალღები მეტ ენერგიას იტევს. მიუხედავად ამისა, ამ დროს დაბრკოლებების შანსი მეტია. სწორედ ამიტომ, მოკლე ტალღები შედარებით დიდ ზედაპირებსა თუ ობიექტებში რთულად გადის, რაც სიგნალის დიაპაზონს ამცირებს.

აშშ-ში 5G მონაცემების სიხშირე საშუალოდ 138 მეგაბიტია წამში, ქსელები კი დაახლოებით 2-4 ჰგც. სიხშირეთა დიაპაზონს იყენებს. 6G, რომლის ფართო გამოყენებაც 2030-იანი წლებისთვის დაიწყება, უფრო მაღალ სიხშირეზე იმუშავებს — 7-15 გიგაჰერცზე.

ინდუსტრიული მოხმარებისთვის საუკეთესო 6G დიაპაზონი მინიმუმ 100 გიგაჰერცი უნდა იყოს და შეიძლება ათას გიგაჰერცსაც კი აღწევდეს. თეორიულად, წამში ათასი გიგაბიტი სიჩქარე შეიძლება მიიღწეს.

შესაბამისად, საჭიროა, უფრო მაღალი სიხშირული დიაპაზონის მქონე ჩიპები შეიქმნას და გაფილტვრის პროცესიც დაიხვეწოს, რათა უფრო მაღალ სიხშირეებზე დაბრკოლებები შემცირდეს. სწორედ ამაში გვჭირდება ჩიპების დიზაინის გაუმჯობესება, ფოტონიკა კი 6G-ს შესაბამისი ნახევრადგამტარიანი ჩიპების შექმნისათვის ძალიან მნიშვნელოვანია.