چین به اولین ارتباط تراهرتزی برد بلند در جهان دست یافت که می‌تواند 6G را تقویت کند
برای اولین بار در جهان، محققان چینی موفق به انتقال سیگنال‌های ویدئویی با کیفیت بالا به فاصله 1.2 کیلومتر (0.75 مایل) با استفاده از فناوری ارتباط بی‌سیم تراهرتز شدند.
این دستاورد یک نقطه عطف مهم در توسعه سیستم‌های ارتباطی نسل بعدی محسوب می‌شود. همچنین رکورد جدیدی برای طولانی‌ترین آزمایش انتقال ارتباط بی‌سیم تراهرتز در محدوده فرکانسی بالاتر از 0.5THz به ثبت رسانده است.
این تحقیق از 27 سپتامبر تا 1 اکتبر در یک پایگاه رصد نجومی موج زیرمیلیمتری در ارتفاع بالای 4000 متر بر روی فلات چینه‌ای-شیزان صورت گرفت. بر اساس گفته محققین، این مکان شرایط ایده‌آلی برای چنین آزمایشی فراهم کرده بود.
این دستاورد به‌طور ویژه به دلیل استفاده از گیرنده‌های تراهرتز ابررسانا قابل توجه است که برای اولین بار در یک سیستم ارتباط بی‌سیم برد بلند به کار رفته‌اند. این نوآوری ویژگی‌های گسترده‌ای دارد، به ویژه برای توسعه 6G.
پتانسیل امواج تراهرتزی
امواج تراهرتزی بخشی از طیف الکترومغناطیسی را بین امواج مایکروویو و فرکانس‌های مادون قرمز نوری اشغال می‌کنند و طول موج‌هایی از 3000 تا 30 میکرومتر دارند. این فناوری پتانسیل عظیمی برای آینده ارتباطات بی‌سیم دارد.
این امکان را فراهم می‌کند که پهنای بیشتری نسبت به سیستم‌های ارتباطی فعلی ارائه دهند و سرعت انتقال داده به‌طور قابل‌توجهی بیشتر باشد.
“به عنوان مثال، اگر ارتباط مایکروویو را به عنوان یک جاده دو لاینه در نظر بگیریم، آنگاه ارتباط تراهرتز به دلیل منابع طیفی گسترده‌تر و غنی‌تر، مانند گسترش آن جاده به شش یا هشت لاین است،” لی جینگ از رصدخانه کوه بنفش آکادمی علوم چین (CAS) گفت.
“با این حال، انتقال برد بلند با چالش‌هایی روبروست، مانند تضعیف شدید سیگنال. برای مقابله با این مسئله، محققان چینی از دهه 1990 در حال توسعه فناوری‌های آشکارسازی نجومی تراهرتز بوده‌اند،” CGTN گزارش داد.
حساسیت بالا برای سیگنال‌های ضعیف
تیم تحقیقاتی از گیرنده ابررسانای بسیار حساسی برای آشکارسازی سیگنال‌های ضعیف تراهرتز استفاده کردند.
این سیگنال‌ها با توان بسیار کم فقط 10 میکرو وات منتقل شدند. برای قرار دادن در این موضوع، این تقریباً یک‌میلیونیم قدرت خروجی از یک ایستگاه پایه معمولی تلفن همراه است.
علیرغم این سیگنال فوق‌العاده ضعیف، محققان موفق به دریافت یک انتقال ویدئویی با کیفیت بالا شدند.
حساسیت بالای فناوری آشکارسازی ابررسانا که در این آزمایش استفاده شده است، تضمین می‌کند که انرژی کمی در حین انتقال از دست برود و سیگنال‌ها مسافت طولانی‌تری طی کنند.
“اهمیت فناوری آشکارسازی ابررسانایی که این بار استفاده کردیم در حساسیت بالای آن است. این مانند داشتن خودروهایی با عملکرد بهتر در این جاده گسترده‌تر است، با تقریباً هیچ اتلاف انرژی‌ای، که امکان سفر سیگنال‌ها به مسافت‌های بسیار دور را فراهم می‌کند,” لی جینگ تأکید کرد.
کاربردها و پیامدهای آینده
فناوری تراهرتز پتانسیل انتقال مقادیر زیادی داده با سرعت‌های فوق‌العاده سریع را دارد و این آن را برای کاربردهایی مانند استریم ویدئوی زمان واقعی، انتقال داده با ظرفیت بالا و ارتباطات فضایی ایده‌آل می‌سازد.
این یک “زیرساخت فنی بحرانی برای آینده ارتباطات تراهرتز با ظرفیت بالا در فضا و هوا به زمین فراهم می‌کند و همچنین ساخت پلتفرم چند رشته‌ای در رصدخانه موج زیرمیلیمتری فراهم می‌کند,” CCTV تأکید کرد، به گفته گزارش SCMP.
با این حال، چالش‌هایی وجود دارد، مانند کاهش اندازه و هزینه تولید دستگاه‌های تراهرتز که باید در ابتدا به آنها پرداخته شود، قبل از اینکه این فناوری پیشرفته بتواند به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
