Forscher der Tokushima University haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der University of Tokyo und der Gifu University einen technologischen Durchbruch erzielt, der die Ära der 6G-Mobilfunknetze näher bringt. Physiker demonstrierten eine stabile Datenübertragung mit einer Rekordgeschwindigkeit von 112 Gbit/s über einen einzigen Kanal im extrem hohen Frequenzbereich von 560 GHz. Dies ist das erste Mal in der Wissenschaftsgeschichte, dass die 100-Gbit/s-Grenze bei Frequenzen über 420 GHz überschritten wurde. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .
Der Terahertz-Bereich (über 300 GHz) gilt als Grundpfeiler für zukünftige 6G-Netze, da er die Schaffung von „Informationsautobahnen“ mit enormer Bandbreite ermöglicht. Herkömmliche Siliziumelektronik stößt jedoch bei Frequenzen über 350 GHz an physikalische Grenzen: Die Sendeleistung sinkt und das Rauschen nimmt drastisch zu. Um diese Hürde zu überwinden, verzichtete das Team um Takeshi Yasui auf elektronische Generatoren und nutzte ein radiophotonisches Verfahren.
Die Wissenschaftler verwendeten ein Soliton-Mikrokamm-Gerät (soliton microcomb), das kleiner als ein menschlicher Fingernagel ist und auf einem Siliziumnitrid-Chip gezüchtet wurde. Dieses optische Instrument spaltet Laserlicht in zahlreiche, in Frequenz und Phase perfekt abgestimmte Linien auf. Durch die Anwendung der 16QAM-Modulation gelang es den Physikern, Licht in beispiellos reine Terahertz-Funkwellen umzuwandeln.
Neben der Rekordgeschwindigkeit lösten die Autoren auch das Problem der Systemstabilität. Frühere Laborschaltungen waren extrem temperaturempfindlich und fielen innerhalb weniger Minuten aus. Ingenieure aus Tokushima schweißten die Glasfaser direkt an den Mikroresonator-Chip und installierten ein Temperaturkontrollsystem. Infolgedessen arbeitete das Gerät im Labor über 27 Stunden lang kontinuierlich und zuverlässig.
Es wird noch Jahre dauern, bis diese Technologie in Smartphones Einzug hält. Physiker müssen an der Erhöhung der Signalübertragungsdistanz und der weiteren Rauschunterdrückung arbeiten. Der erste praktische Einsatz dieser Technologie wird voraussichtlich in der für Nutzer unsichtbaren Netzwerkinfrastruktur erfolgen – als Backhaul-Kommunikationskanäle zur Verbindung von Basisstationen.
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