Onderzoekers van de Tokushima University in Japan hebben een draadloos systeem ontworpen dat snelheden tot 112 gigabit per seconde haalt. Het lost een grote uitdaging op die de baan helpt vrijmaken voor supersnelle 6G.
Het internet dat je nu gebruikt, draadloos of niet, werkt via radiogolven of licht. Wil je sneller internet, dan heb je grofweg twee opties: meer informatie tegelijk in je signaal proppen, of een hogere frequentie gebruiken (de “kleur” van de golf). Hogere frequenties bieden simpelweg meer ruimte. Dat is waarom 5G hoger zit dan 4G, en waarom 6G nog hoger moet.
Een beperking is echter dat klassieke elektronische zenders het lastig beginnen te krijgen boven de 350 gigahertz. Ze worden zwakker en het signaal raakt vervuild door wat ingenieurs “faseruis” noemen. Dat is een soort interferentie die je signaal onleesbaar maakt. Voor stabiele communicatie op hoge frequenties heb je dus nieuwe technologieën nodig.
Een lichtkam op een chip
De Japanse onderzoekers hebben voor hun systeem een “microcomb” gebruikt, een microscopische optische frequentiekam. Ze leggen uit hoe die werkt in een studie in het vakblad Communications Engineering. Je kunt het in mensentaal beschrijven als een lichtbron die niet één kleur uitstraalt, maar tientallen perfect uitgelijnde kleuren tegelijk, op vaste afstanden van elkaar. Elke ”tand” op de kam is een aparte lichtkleur.
Door twee van die kleuren bij elkaar te brengen en op een speciale fotodetector te laten “mixen”, ontstaat er een nieuw signaal. Dit signaal bevindt zich niet meer in het zichtbare lichtspectrum, maar in het terahertz-gebied. En omdat de oorspronkelijke kleuren extreem stabiel zijn, is het terahertz-signaal dat eruit komt rollen dat ook.
Leestip: Eerste succesvolle internet al tijdens de Franse revolutie
De cijfers
De onderzoekers hebben de frequentiekam getest in twee varianten: een eenvoudige (84 gigabit per seconde) en een complexere waarbij ze meer informatie tegelijk in het signaal proppen (112 gigabit per seconde). 112 gigabit per seconde is meer dan honderd keer sneller dan een sterke wifiverbinding en zo’n tien keer sneller dan wat bestaande systemen op deze frequenties tot nu toe aankonden. Het is de eerste keer dat iemand boven de 100 gigabit per seconde komt op zulke hoge frequenties (boven de 420 gigahertz).
Klein, robuust en koel
De microresonator (het hartje van de kam) is direct vastgelijmd aan een glasvezel. Dat betekent dat er minder onderdelen nodig zijn, dat het apparaatje een kleiner formaat heeft en dat het stabieler is tijdens gebruik. De onderzoekers hebben er ook een temperatuurregeling op gezet. Het systeem raakt daardoor niet ontregeld als het in de echte wereld ineens warmer of kouder wordt.
Wat moeten we hiermee?
6G staat voor ergens rond 2030 op de tech-agenda. Wereldwijd zijn onderzoekers en telecombedrijven hard aan het werk om de bouwstenen klaar te leggen. Deze kam is daar een van. Voor 6G heb je immers dragers nodig die zowel zeer snel als stabiel zijn. De onderzoekers geven wel toe dat ze er nog niet helemaal zijn. Het volgende doel is om de zendafstand te vergroten (terahertz-golven verzwakken nu eenmaal snel in lucht) en de ruis nog verder omlaag te krijgen.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
