Kansainvälinen tutkijaryhmä on kehittänyt uudenlaisen radiopiirin, joka voi mullistaa tulevat 6G-verkot. Pekingin yliopiston, Hongkongin City Universityn ja Kalifornian yliopiston Santa Barbaran tutkijat esittelivät Nature-lehdessä järjestelmän, joka toimii poikkeuksellisen laajalla 0,5–115 gigahertsin taajuusalueella ja yltää 100 gigabitin sekuntinopeuksiin. Tulevaisuuden 6G-verkkojen on tarkoitus kattaa koko radiotaajuusspektri mikroaalloista millimetriaaltoihin ja aina terahertsialueelle. Perinteiset ratkaisut tarvitsevat erillisiä laitteita eri kaistoille, mikä lisää kustannuksia ja monimutkaisuutta. Uusi prototyyppi ratkaisee tämän ongelman, sillä se yhdistää yhdeksän peräkkäistä radiokaistaa yhdelle sirulle.
Piirin ytimessä on ohutkalvoinen litium-niobaatti (TFLN), joka hyödyntää Pockels-ilmiötä nopeaan elektro-optiseen modulointiin. Tämän ansiosta samalle sirulle voidaan integroida kolme kriittistä toimintoa: peruskaistan modulointi, langattoman ja fotonisen signaalin muunnos, sekä kantoaallon ja paikallissignaalin generointi.
Näiden toimintojen avulla siru pystyy lähettämään ja vastaanottamaan dataa laajalla taajuusalueella ilman erillisiä komponentteja.
Uusi arkkitehtuuri ei ole pelkästään nopea, vaan myös älykäs. Piiri pystyy muuttamaan käytettyä taajuusaluetta reaaliajassa, mikä mahdollistaa dynaamisen taajuudenhallinnan. Tämä on ratkaisevaa tulevaisuuden tiheissä ja häiriöalttiissa verkkoympäristöissä, joissa laitteet ja palvelut kilpailevat rajallisesta kaistasta. Tutkimuksessa osoitettiin, että siru kykenee mukautumaan nopeasti häiriöiden välttämiseksi ja parantamaan yhteyden laatua siirtämällä signaalia paremmalle taajuudelle.
Tutkijat testasivat sirua yhdeksällä eri taajuuskaistalla (L, S, C, X, Ku, K, Ka, U ja W), ja saavutetut tiedonsiirtonopeudet ylittivät 50 Gbps kaikilla yli 30 GHz:n kaistoilla. Korkeimmillaan siru ylsi 100 gigabittiin sekunnissa yksittäisellä kanavalla, mikä on merkittävä parannus verrattuna 5G-teknologian enimmäisnopeuksiin.
Lisäksi laite osoitti kykynsä hallita kolme keskeistä haastetta, jotka usein heikentävät langattoman yhteyden laatua: kanavan itse-adaptointi eli optimaalisen taajuuden valinta, häiriöiden väistäminen ja dynaaminen signaalin kohdistus lähettimen ja vastaanottimen välillä.
Vaikka laite on vielä tutkimusvaiheessa, se osoittaa, että fotoniikka voi olla avain 6G-verkon toteuttamiseen. Litium-niobaatti-ohutklavo tarjoaa skaalautuvan ja integroitavan alustan, joka voi tulevaisuudessa laajentua terahertsialueelle ja tukea esimerkiksi laajennetun todellisuuden (XR), etäkirurgian ja autonomisten ajoneuvojen tarpeita.
Kun suurteholaskennan (HPC) työkuormat monimutkaistuvat, generatiivinen tekoäly sulautuu yhä tiiviimmin moderneihin järjestelmiin ja lisää kehittyneiden muistiratkaisujen tarvetta. Vastatakseen näihin muuttuviin vaatimuksiin ala kehittää uuden sukupolven muistiarkkitehtuureja, jotka maksimoivat kaistanleveyden, minimoivat latenssin ja parantavat energiatehokkuutta.
