I ricercatori delle università tecnologiche di Osaka e Nanyang hanno sviluppato un nuovo chip basato su isolanti topologici fotonici che consentirà la trasmissione dei dati per le reti 6G. Gli scienziati hanno parlato del loro lavoro nelle pagine della rivista Nature Photonics.
Le onde Terahertz, o raggi T, si trovano nello spettro elettromagnetico tra radiazioni infrarosse e microonde. Hanno un’alta frequenza e in futuro potranno essere utilizzati per trasmettere informazioni in reti di prossima generazione.
Tuttavia, è necessario affrontare problemi fondamentali prima di utilizzare questo tipo di radiazione nelle telecomunicazioni. I più grandi di questi sono difetti dei materiali e frequenti errori di trasmissione che si trovano nelle guide d’onda convenzionali come cristalli o cavi.
Questi problemi possono essere superati utilizzando isolanti topologici fotonici in cui le onde luminose viaggiano lungo la superficie e i bordi del materiale. Quando la luce li percorre, può essere reindirizzata per aggirare gli angoli acuti, e quindi il suo flusso resisterà alla rottura delle imperfezioni del materiale.
Gli autori del nuovo studio hanno creato un piccolo chip di silicio con file di fori triangolari che puntano in direzioni opposte l’uno dall’altro. Quando si muovono lungo un tale chip, le onde luminose vengono protette topologicamente.
Gli scienziati hanno dimostrato che un tale chip può trasmettere segnali senza errori, dirigendo onde terahertz intorno a 10 angoli acuti a una velocità di 11 gigabit al secondo, aggirando eventuali difetti di materiale che potrebbero sorgere durante la fase di produzione del silicio.
La scoperta dei ricercatori consentirà in futuro la creazione di interconnettori terahertz, strutture che collegano vari componenti in un circuito. Possono essere integrati nei dispositivi wireless di nuova generazione. Secondo i calcoli, le reti 6G consentiranno il trasferimento dei dati a velocità di diversi terabyte al secondo.
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