Zariadenia, ktoré by mohli prekonať 5G siete: Našiel experiment budúcnosť bezdrôtových technológií?
Vedci prostredníctvom grafénovej platformy demonštrovali moduláciu tetrahertzových vĺn.
Zariadenie schopné presne kontrolovať interakcie svetla a hmoty v tetrahertzovom spektre môže viesť k vývoju bezdrôtovej technológie, presahujúcej schopnosti nových 5G sietí, informuje portál SciTech Daily.
Vedci z inštitútu NGI (pozn. redakcie: National Graphene Institute) a univerzity Penn State College spojili sily a priniesli koncept grafénovej platformy ponúkajúcej nové možnosti kontroly. Prostredníctvom nej objavili pomerne vzácny fenomén s názvom výnimočné body. Vďaka prelomovej práci by ich objav znamenal pokrok v optoelektronických technológiách a lepšie generovanie, kontrolu a vnímanie svetla a s tým spojenej komunikácie.
Tetrahertzové vlny existujú vo frekvenčnom spektre blízko mikrovĺn a infračervených vĺn. Schopnosť tieto vlny ovládať by mohla priniesť novú generáciu bezdrôtových technológií a rýchlych prenosov dát. Svetlo totiž reaguje s hmotou na dvoch úrovniach: Tou prvou je slabá interakcia, kedy síce majú svetlo a hmota vzájomný vzťah, no navzájom sa nedokážu zmeniť. Silná interakcia znamená, zmenenie hodnôt v určitom systéme.
Schopnosť kontrolovať prechod medzi silnou a slabou interakciou je kľúčovou pre pokrok v optoelektronických technológiách, no až donedávna to bola obrovská výzva.
„Prostredníctvom singularít vo výnimočných bodoch sme dokázali demonštrovať koncepty vedúce k novým spôsobom využívania tetrahertzových frekvencií,“ vyjadril sa Coskun Kocabas, profesor z University of Manchester.
Výnimočné body sú spektrálnymi singularitami. V týchto miestach sa svetelné hodnoty v otvorenom systéme zlučujú. Ich výhodou je mimoriadna citlivosť a reakcia aj na tie najmenšie zmeny v systéme. V prípade štúdie vedci drobnou zmenou v systéme objavili zvláštne, no priaznivé charakteristiky.
Neprehliadnite
Bezkonkurenčné možnosti kontroly
Nové zariadenie dokážu vedci kontrolovať a vďaka tomu dokážu systém doviesť do výnimočného bodu a zaň. Zároveň dodávajú že systém má jedinečné geometrické vlastnosti ak sa nachádza pred, na a za výnimočným bodom. Jedna zo zmien, ktorá v systéme prebieha je fázová modulácia, čo je zmena vlny počas toho ako prechádza a reaguje s tetrahertzovým poľom.
Pre vedcov bolo technologickou výzvou riadiť fázu a amplitúdu tetrahetzových vĺn. Túto výzvu sa im podarilo prekonať a ich zariadenie vykazuje doteraz nevidenú možnosť fázovej modulácie. Počas experimentu sa im podarilo dostať systém cez výnimočné body a aj „krúžiť“ okolo výnimočných bodov v rôznych smeroch. Popri tom sledovali ako systém reagoval na zmeny.
Podarilo sa im tiež elektricky „kormidlovať“ zariadenie cez výnimočný bod, čo im umožnilo kontrolu nad geometrickými vlastnosťami systému. Len prostredníctvom ovládania topológie mohli dosiahnuť výrazné fázové modulácie celého systému.
Ich grafénové zariadenie by mohlo nájsť uplatnenie v rôznych sférach. Ako už bolo spomínané, jednou z nich sú nové bezdrôtové siete, ktoré prekonávajú schopnosti 5G sietí. Zároveň by ale vedci mohli získať kontrolu nad fyzikálnymi a chemickými procesmi.Z hľadiska telekomunikácie ide o významný objav práve preto, že takáto modulácia vĺn neprinesie len technológie, prekonávajúce sieť 5G. Mohla by byť základom pre niekoľko nasledujúcich generácií, ktoré by boli míľnikmi v oblasti bezdrôtového prenosu dát.
Komentáre