Na de mi az, hogy szivárvány egy chipen?

Képzeld el, hogy a tenyeredben tartasz egy rizsszemet. Most képzeld el, hogy benne van egy tökéletesen rendezett szivárvány — csak épp nem láthatod, mert olyan frekvenciákon működik, amiket az emberi szem nem érzékel. Fura? Kicsit. Menő? Teljesen.

Pont ez sikerült a Loughborough Egyetem fizikusainak, és ez azért elég nagy szó.

A csapat egy mikrokombináló nevű eszközzel hozott létre egymástól precízen间隔olt fényfrekvenciákat — vagyis egy szivárványt. Olyan ez, mint egy hangoló-villa-készlet a fény számára: minden frekvencia ott van, ahol lennie kell, gyakorlatilag nulla eltéréssel.

Miért izgalmas ez a 6G szempontjából?

Itt jön a rész, ami a hétköznapi embereknek is érdekes lehet.

Olyan világban élünk, ami szinte állandóan több adatot akar. 4K filmek streamelése, videóhívások, online játékok, okosotthonok — mindegyik zabálja a sávszélességet, mintha holnap nem lenne. Az aktuális 5G hálózatok jók, de a mérnökök már most a következő generációra, a 6G-re készülnek.

A probléma? Az ehhez szükséges jelek létrehozása brutális precizitást és stabilitást igényel. Itt jön képbe a szivárványchip.

„A világ egyre adatéhesebb lesz," mondta Dr. Luke Peters a Loughborough Emergent Photonics Kutatóközpontjából. „Egyre több információt akarunk küldeni és fogadni, gyorsabban és nagyobb felbontásban, és a milliméterhullámok segíthetnek ehhez a kapacitáshoz."

A milliméterhullámok nagyfrekvenciás elektromágneses jelek, amelyek sokkal több adatot képesek továbbítani, mint amit jelenleg használunk. A bökkenő? A gyakorlati alkalmazáshoz szükséges stabilitás elérése eddig nehéznek bizonyult.

Eddig, talán.

A Titkos Összetevő: Egy Szál Üvegszál és Okos Mérés

Ez az igazán érdekes része a kutatásnak. A hagyományos mikrokombináló rendszerek lézerfényt vezetnek egy apró chip-struktúrába, ahol a fény körbe-körbe halad. Egyszerű, de nem elég stabil a komolyabb alkalmazásokhoz.

A Loughborough-csapat innovációja? A parányi chipjüket egy sokkal nagyobb optikai szálas hurokhoz kapcsolták. A lézerfény folyamatosan áthalad mindkét részen, ami segít a rendszernek kialakítani és fenntartani a precíz optikai állapotokat.

„Lényegében egy rendkívül pontos és stabil 'szivárványt hoztunk létre a chipen', ahol a hurok folyamatosan visszairányítja a fényt a chipen keresztül, lehetővé téve ezeknek az állapotoknak a hatékony felépülését, önálló beindulását, és stabil maradását még akkor is, ha a rendszert zavarjuk," magyarázta Dr. Peters.

És itt jön a legjobb rész — a csapat szó szerint embereket ugráltatott a rendszer mellett a stabilitás teszteléséhez. A mikrokombináló meg se rezzen. Ez már valami, emberek.

Nem Csak a Gyorsabb Letöltés a Cél

Na és itt kezd igazán izgalmassá válni a dolog.

Ez a technológia nem csak arról szól, hogy Netflixezhessünk 8K-ban buffering nélkül (bár az is jó lenne). Ugyanaz a precizitás, ami a kommunikációban hasznos, forradalmasíthatja:

• A radar rendszereket — jobb detektálási képességeket adva
• A spektroszkópiát — anyagok molekuláris szintű elemzését segítve
• A csillagászatot — pontosabb univerzum-méréseket téve lehetővé
• A kvantumtechnológiákat — a kvantumszámítógépeknek olyannyira szükséges szélsőséges időzítési pontosságot biztosítva

„A precíz időzítés az emerging kvantumtechnológiák alapja, ahol a szélsőséges pontosság követelmény," jegyezte meg Dr. Peters.

Ha belegondolsz, ez azért elég vad — ugyanaz az alaptechnológia együtt működhet a jövő telefonjában és segíthet a tudósoknak a következő generációs kvantumszámítógépek építésében.

Az Út Előre

Mielőtt mindenki 6G-s szivárvány-internetben kezdene reménykedni, legyen egy kis realitás. A jelenlegi rendszer, bár ígéretes, még fejlesztésre szorul.

A központi chip valóban parányi (nagyjából rizsszem-méretű, ahogy ígérték), de a teljes kísérleti elrendezés egy egész asztalt elfoglal a laborban. A kutatók jelenleg azon dolgoznak, hogy minden a gyakorlatban is használható méretre zsugorodjon.

Azért ez olyan alapvető áttörésnek tűnik, ami nagy dolgokhoz vezethet. A csapat bizonyította, hogy képes az egyedi frekvenciákat irányítani a szivárványukban, bizonyos színeket erősebbé vagy gyengébbé téve az alkalmazástól függően. Ez az a rugalmasság, amire a mérnököknek szükségük van a valódi rendszerek építéséhez.

A tudomány néha apró, fokozatos lépésekben halad. Máskor valaki ráköp egy szivárványra egy chipen, és a jövő egy kicsit közelebb kerül.

Nálam ez a téma a figyelőlistán marad.

Forrás: ScienceDaily