ربما يكون مستقبل نقل البيانات الخلوية يمكن أن يكمن في "تقويس" أشعة الضوء في الجو لتوفير شبكات 6G اللاسلكية بسرعات فائقة السرعة متجاوزة الحاجة إلى خط رؤية بين جهاز الإرسال وأجهزة الاستقبال.
فى دراسة جديدة نُشرت في 30 مارس في مجلة Nature's Communications Engineering ، أوضح الباحثون كيف قاموا بتطوير جهاز إرسال يمكنه ضبط الموجات اللازمة ديناميكيًا لدعم إشارات 6G المستقبلية.
معيار الاتصالات الخلوية الأكثر تقدمًا هو 5G، ومن المتوقع أن تكون شبكة الجيل السادس أسرع بآلاف المرات، ومن المقرر أن يبدأ طرحها في عام 2030، وفقًا لهيئة التجارة العالمية GSMA .
على عكس 5G، التي تعمل في الغالب في نطاقات أقل من 6 جيجا هرتز (GHZ) في الطيف الكهرومغناطيسي ، من المتوقع أن تعمل 6G في نطاق تيراهيرتز فرعي (THz) بين 100 جيجا هرتز و300 جيجا هرتز، ونطاقات T هرتز أقل بقليل من الأشعة تحت الحمراء.
وكلما كان هذا الإشعاع أقرب إلى الضوء المرئي ، كلما زادت احتمالية حجب الإشارات بواسطة الأجسام المادية، ويتمثل أحد التحديات الرئيسية التي تواجه شبكات الجيل الخامس عالية التردد وشبكات الجيل السادس المستقبلية في أن الإشارات تحتاج إلى خط رؤية مباشر بين جهاز الإرسال والمستقبل.
لكن في التجارب، أظهر العلماء أنه يمكنك بشكل فعال "انحناء" الإشارات عالية التردد حول العوائق مثل المباني.
وقال إدوارد نايتلي ، المؤلف المشارك للدراسة وأستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة رايس: "هذا هو أول رابط بيانات منحني في العالم، وهو معلم حاسم في تحقيق رؤية 6G لمعدل بيانات مرتفع وموثوقية عالية.
تنتقل الفوتونات، أو جزيئات الضوء، التي تشكل إشعاع T هرتز في هذه المنطقة من الطيف الكهرومغناطيسي، عمومًا في خطوط مستقيمة ما لم يتم تشويه المكان والزمان بواسطة قوى الجاذبية الهائلة، وهو النوع الذي تمارسه الثقوب السوداء .
لكن الباحثين وجدوا أن حزم الضوء ذاتية التسارع التي تم عرضها لأول مرة في بحث من عام 2007 تشكل تكوينات خاصة من الموجات الكهرومغناطيسية التي يمكن أن تنحني إلى جانب واحد أثناء تحركها عبر الفضاء.
ومن خلال تصميم أجهزة إرسال بأنماط تتلاعب بقوة وكثافة وتوقيت الإشارات التي تحمل البيانات، صنع الباحثون موجات تعمل معًا لإنشاء إشارة تظل سليمة حتى لو كان طريقها إلى جهاز الاستقبال مسدودًا جزئيًا.
ووجدوا أنه يمكن تشكيل شعاع ضوئي يتكيف مع أي كائن في طريقه عن طريق خلط البيانات إلى نمط غير محجوب.
لذا، فبينما تستمر الفوتونات في السفر في خط مستقيم، تنحني إشارة T هرتز بشكل فعال حول الجسم.
