Các nhà khoa học Trung Quốc thông báo đã đạt được bước đột phá trong công nghệ tích hợp quang tử - điện tử băng thông siêu rộng cho truyền thông không dây 6G
Bằng cách tận dụng tích hợp lai quang tử - điện tử, một nhóm nghiên cứu chung từ PKU và Đại học Thành phố Hong Kong (Trung Quốc) đã phát triển thành công một hệ thống băng thông siêu rộng có khả năng truyền dẫn không dây tốc độ cao, có thể điều chỉnh tần số - một thành tựu đầu tiên trên thế giới được kỳ vọng sẽ nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của các mạng 6G trong tương lai.
Là thế hệ truyền thông không dây tiếp theo, 6G yêu cầu truyền dẫn tốc độ cao trên nhiều băng tần khác nhau trong các tình huống khác nhau. Tuy nhiên, phần cứng điện tử thông thường thường bị giới hạn ở các dải tần số cụ thể do sự khác biệt về thiết kế, cấu trúc và vật liệu, khiến việc đạt được các hoạt động xuyên băng tần hoặc toàn phổ trở nên khó khăn.
Để giải quyết thách thức này, nhóm nghiên cứu đã dành 4 năm để phát triển một hệ thống tích hợp quang tử - điện tử băng thông siêu rộng. Hệ thống này hỗ trợ truyền dẫn tốc độ cao ở bất kỳ tần số nào từ 0,5 GHz đến 115 GHz - một khả năng hàng đầu thế giới về sự tương thích toàn phổ.
Hệ thống này cũng có khả năng điều chỉnh linh hoạt, cho phép chuyển đổi tự động sang các tần số an toàn khi xảy ra nhiễu.
Phó trưởng khoa điện tử tại PKU, ông Wang Xingjun giải thích: "Công nghệ này giống như việc xây dựng một đường cao tốc siêu rộng, nơi tín hiệu điện tử là phương tiện và băng tần là làn đường".
Theo ông Wang, trước đây tín hiệu bị dồn vào một hoặc hai làn đường, nhưng giờ đây đã có nhiều làn đường. Nếu một làn đường bị chặn, tín hiệu có thể chuyển đổi linh hoạt sang làn đường khác, đảm bảo giao tiếp nhanh hơn và mượt mà hơn.
Các thí nghiệm đã chứng minh hệ thống có khả năng đạt tốc độ truyền dẫn không dây vượt quá 100 Gbps, đủ để truyền đồng thời 1.000 video độ phân giải siêu cao 8K, đáp ứng yêu cầu tốc độ cao nhất của 6G trong khi vẫn duy trì hiệu suất nhất quán trên toàn dải tần số.
Nhóm nghiên cứu hiện đang nỗ lực nâng cao mức độ tích hợp của hệ thống để phát triển các mô-đun quang điện tử thông minh có thể thích ứng với nhiều hệ thống khác nhau, với mục tiêu giảm thiểu kích thước, trọng lượng và mức tiêu thụ điện năng.
Theo ông Wang, mạng 6G trong tương lai sẽ có kết nối không dây phổ biến. Khi được tăng cường bằng thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI), hệ thống mới này có thể cho phép các mạng thông minh và linh hoạt hơn, có khả năng truyền dữ liệu theo thời gian thực, cảm biến môi trường chính xác và tránh nhiễu tự động, đảm bảo liên lạc an toàn và hiệu quả hơn trong các tình huống phức tạp.
Những phát hiện của nhóm nghiên cứu trên đã được công bố trực tuyến trên tạp chí Nature vào ngày 27-8.
