El chip de silicio impulsa las comunicaciones 6G

Un equipo de científicos ha descubierto el potencial de las comunicaciones 6G con un nuevo multiplexor de polarización. Las comunicaciones en terahercios representan la próxima frontera en la tecnología inalámbrica y prometen velocidades de transmisión de datos que superan con creces a los sistemas actuales.

Al operar en frecuencias de terahercios, estos sistemas pueden soportar un ancho de banda sin precedentes, lo que permite una comunicación inalámbrica y una transferencia de datos ultrarrápidas. Sin embargo, uno de los desafíos importantes en las comunicaciones de terahercios es la gestión y utilización eficaz del espectro disponible.

El equipo ha desarrollado el primer (des)multiplexor de polarización de terahercios integrado de banda ultra ancha implementado sobre una base de silicio sin sustrato que han probado con éxito en la banda J de sub-terahercios (220-330 GHz) para comunicaciones 6G y más allá.

El profesor Withawat Withayachumnankul de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y Mecánica de la Universidad de Adelaida dirigió el equipo que también incluye al ex estudiante de doctorado de la Universidad de Adelaida, el Dr. Weijie Gao, quien ahora es un investigador postdoctoral que trabaja junto al profesor Masayuki Fujita en la Universidad de Osaka.

«Nuestro multiplexor de polarización propuesto permitirá que se transmitan múltiples flujos de datos simultáneamente en la misma banda de frecuencia, duplicando efectivamente la capacidad de datos», dijo el profesor Withayachumnankul. «Este gran ancho de banda relativo es un récord para cualquier multiplexor integrado que se encuentre en cualquier rango de frecuencia. Si se lo escalara a la frecuencia central de las bandas de comunicaciones ópticas, dicho ancho de banda podría cubrir todas las bandas de comunicaciones ópticas».

Un multiplexor permite que varias señales de entrada compartan un dispositivo o recurso, como por ejemplo los datos de varias llamadas telefónicas transmitidas por un solo cable.

El nuevo dispositivo que ha desarrollado el equipo puede duplicar la capacidad de comunicación con el mismo ancho de banda y con una menor pérdida de datos que los dispositivos existentes. Se fabrica mediante procesos de fabricación estándar que permiten una producción a gran escala y rentable.

«Esta innovación no sólo mejora la eficiencia de los sistemas de comunicación de terahercios, sino que también allana el camino para redes inalámbricas de alta velocidad más robustas y confiables», afirmó el Dr. Gao.

«Como resultado, el multiplexor de polarización es un elemento clave para aprovechar todo el potencial de las comunicaciones de terahercios, impulsando avances en diversos campos, como la transmisión de video de alta definición, la realidad aumentada y las redes móviles de próxima generación como 6G».

Los retos que aborda el trabajo del equipo, que han publicado en la revista Reseñas de láser y fotónica avanzar significativamente en la practicidad de las tecnologías de terahercios basadas en fotónica.

«Al superar barreras técnicas clave, esta innovación está preparada para catalizar un aumento del interés y la actividad de investigación en este campo», afirmó el profesor Fujita, coautor del artículo. «Prevemos que en los próximos uno o dos años, los investigadores comenzarán a explorar nuevas aplicaciones y a perfeccionar la tecnología».

Durante los próximos tres a cinco años, el equipo espera ver avances significativos en las comunicaciones de alta velocidad, que conduzcan a prototipos comerciales y productos en etapa inicial.

«Dentro de una década, prevemos una adopción e integración generalizada de estas tecnologías de terahercios en diversas industrias, revolucionando campos como las telecomunicaciones, la imagenología, el radar y la Internet de las cosas», afirmó el profesor Withayachumnankul.

Este último multiplexor de polarización se puede integrar perfectamente con el Dispositivos de formación de haces anteriores del equipo en la misma plataforma para lograr funciones de comunicación avanzadas.