Учёные «изогнули» свет для бесперебойной работы 6G

Новое исследование учёных из университетов Брауна и Райса демонстрирует метод, позволяющий обходить ограничения высокочастотных сетей. Этот подход может стать ключевым для будущей инфраструктуры 6G.

Главное преимущество сетей следующего поколения – это высокая пропускная способность, которая достигается благодаря использованию более высоких частот. Однако эти частоты легко подвержены помехам, вызванным физическими преградами, такими как стены, здания и даже люди. Новое исследование предлагает решение этой проблемы с помощью создания передатчика, способного манипулировать "самоускоряющимися лучами", которые могут огибать препятствия.

Для обеспечения высокой пропускной способности 6G сети будут использовать более высокие частоты, что позволит передавать больше данных. Однако повышение частоты означает и увеличение уязвимости сигнала к физическим преградам. Например, при наличии прямой видимости до роутера 6G можно наслаждаться скоростным интернетом, но стоит перейти в другую комнату – и связь может пропасть.

Исследователи разработали специальный передатчик, способный "изгибать" свет вокруг объектов, поддерживая соединение с помощью самоускоряющихся лучей. Эти электромагнитные волны естественным образом изгибаются при прохождении через пространство. Результаты исследования были опубликованы в марте в журнале Communications Engineering.

"Это первый в мире изогнутый канал передачи данных, важный этап в реализации видения 6G с высокими скоростями передачи и надёжностью," – заявил Эдвард Найтли из Университета Райса, соавтор исследования, в пресс-релизе.

Для создания этого изогнутого канала команда разработала передатчик, который может изменять силу, интенсивность и время лучей, а также адаптироваться к препятствиям, перемещая данные по заранее заданным схемам. Когда одна из этих схем блокируется, данные передаются по следующей, и так далее, что позволяет лучу в терагерцовом диапазоне обходить препятствия и поддерживать соединение. Тем не менее, этот метод не идеален. Например, если сигнал полностью заблокирован закрытой внутренней комнатой, он не сможет установить соединение, так как не может проходить сквозь стены, как это делают сигналы на более низких частотах.

"Изгиб луча не решает всех возможных проблем блокировки, но решает часть из них и делает это лучше, чем предыдущие методы," – отметил Хичем Гербуха из Университета Миссури в Канзас-Сити, руководитель исследования, проводимого им в качестве постдокторанта в Университете Брауна.

Исследователям ещё предстоит определить, насколько далеко и сильно могут изгибаться эти лучи, но у них есть время. Связь 6G всё ещё находится на начальном этапе развития. Чтобы эта технология стала основой информационной эры, потребуется ещё множество подобных прорывов в области электромагнитной манипуляции.