Nuovo chip fotonico per 6G offre velocità wireless impensabili, forse calcolabili in terabyte al secondo

Il nuovo chip fotonico permette la trasmissione wireless di video 4K non complesso nella banda dei terahertz (credito: Doi: 10.1038/s41566-020-0618-9 | Nature Photonics)

È una notizia incoraggiante in ottica “6G”, ossia quello che dovrebbe essere il prossimo standard per le telecomunicazioni digitali, che dovrebbe superare anche il 5G, quella pubblicata dall’Università Tecnologica Nanyang di Singapore (NTU Singapore) che hanno collaborato con gli scienziati dell’Università di Osaka in Giappone per costruire un nuovo chip.
Quest’ultimo è basato sul concept degli isolanti topologici fotonici e consente, a detta dello stesso comunicato stampa, una velocità di trasmissione dati che supera di molto lo stesso 5G.

Pubblicato su Nature Photonics, lo studio descrive un chip che può trasmettere sulle onde terahertz (THz) ad una velocità di 11 gigabit al secondo. Si tratta di una velocità che può supportare tranquillamente lo streaming in tempo reale di video 4K. Si tratta inoltre di una velocità che supera il limite “teorico” di 10 Gbit/s intrinseco nella stessa tecnologia 5G. Insomma, roba futuristica che probabilmente vedremo solo tra diversi anni sul fronte commerciale.
D’altronde le onde THz sono già da qualche anno considerate come la prossima frontiera per quanto riguarda le comunicazioni digitali wireless ad altissima velocità e questi anni serviranno per affrontare e risolvere tutte quelle sfide che ancora separano gli scienziati da una diffusione globalizzata di questa tecnologia.

Parte di questi problemi possono essere risolti con gli isolanti topologici fotonici (PTI), dispositivi che consentono di far passare le onde luminose sia sulla superficie e sui bordi degli isolanti piuttosto che attraverso. Viaggiando lungo gli isolanti, il fascio di luce può resistere a vari disturbi causati dalle imperfezioni del materiale stesso.
I ricercatori hanno realizzato un chip del genere fatto di silicio con una forma particolare in modo che le onde luminose diventino “topologicamente protette”.

Ed è proprio con questo chip che hanno raggiunto la velocità di 11 gigabit al secondo senza interruzioni del segnale causati dai difetti del materiale. E la sensazione è che i miglioramenti tecnologici di dispositivi del genere siano solo dietro l’angolo.
Con chip fotonici come questi interconnessi tra loro in un circuito si potrebbero aprire le strade a velocità calcolabili in terabyte al secondo, velocità, cioè, da 10 a 100 volte più veloci dello stesso 5G. Con velocità di trasmissione wireless come queste si potranno realizzare applicazioni che probabilmente al momento facciamo anche fatica ad immaginare.

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