محقق ایرانی در سوئیس با اختراع قطعه‌ الکترونیکی راه رسیدن به 6G را هموار کرد

مخابرات و اینترنت نسل پنجم (5G) زندگی ما را متحول کرد. ما توانستیم فیلم‌های با کیفت 4K را روی تلفن همراه خود ببینیم، راحت‌تر کار از راه دور انجام دهیم و همچنین داده‌های حجیم را در مدتزمانی کوتاه‌تر انتقال دهیم. اما در واقع زندگی آینده ما با اینترنت ماهواره‌ای، واقعیت مجازی، وسیله‌های نقلیه خودکار، خانه‌های هوشمند و توسعه بسیاری فناوری‌های دیگر گره خورده است. چنین پیشرفت‌هایی نیازمند جابجایی حجم بسیار بالاتری از داده و در نتیجه سرعت انتقال بالاتر خواهد بود. 

بالابردن سرعت مخابرات و انتقال داده نیازمند سیگنال‌های سریع‌تر یعنی فرکانس‌های بالاتر و درنتیجه تعداد نواسانات بیشتر است. مخابرات 5G کنونی از سیکنال‌هایی به سرعت ده‌ها گیگاهرتز استفاده می‌کند. این در حالی است که نسل ششم مخابرات (6G) به سیگنال‌هایی با سرعت یک تراهرتز نیازمند است. هر تراهرتز برابر هزار گیگاهرتز و یا هزار میلیارد نوسان در ثانیه است. 

قطعات الکترونیکی معمول مانند ترانزیستورها نمی‌توانند با چنین سرعتی کار کنند. به این مساله شکاف تراهرتزی می‌گویند که مانعی اساسی در توسعه تکنولوژی‌های آینده است. 

وی این قطعه را «فرا قطعه الکترونیکی» یا ‌Electronic Metadevice نام نهاده و در مقاله‌ای که روز ۱۶ فوریه در مجله علمی معتبر نیچر (Nature) به چاپ رسیده، نشان داده است که قطعه الکترونیکی جدید او قابلیت انتقال ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه را در فرکانس تراهرتز دارد که این ۱۰ برابر قابلیت مخابرات 5G کنونی است.

 او همچنین می‌گوید نتایج آزمایشاتش گواه توانایی انتقال داده با نرخ ترابیت بر ثانیه است که این موضوع می‌تواند تاثیر بسیار بزرگی بر نحوه انتقال و پردازش داده‌ها در آینده بگذارد.  

در همین رابطه با آقای سمیع‌زاده نیکو گفتگویی انجام دادیم.           

تفاوت سرعت اینترنت نسل ششم و اینترنت فعلی نسل پنجم چقدر است و چرا برای دست‌یافتن به آن به قطعه الکترونیکی جدید نیاز است؟ با قطعه الکترونیکی جدید شما چطور می‌توان به اینترنت 6G دست یافت؟

محمد سمیع‌زاده نیکو: مخابرات 6G که قرار است از سال ۲۰۳۰ شروع به خدمات دهی کند، می‌تواند تا حدود ۱۰ برابر سریع‌تر از مخابرات 5G باشد. این سرعت بالا بستری را برای تحقق شهر هوشمند و توسعه فناوری‌های جدیدی مثل اتوموبیل‌های خودران، واقعیت مجازی و خانه‌های هوشمند را فراهم می‌کند که در نهایت به زندگی آینده ما شکل خواهند داد.

اما مشکل اساسی در الکترونیک این است که قطعات متداول مثل ترانزیستورها نمی‌توانند چنین سرعت بالایی را در اختیار ما بگذارند. الکترونیک متا دیوایس (Electronic Metadevice) قطعه الکترونیکی جدیدی است که ما توسعه دادیم. این قطعه الکترونیکی، یک سوئیچ کاملا جدید با اساس کار و مکانیسم کاملا متفاوت نسبت به ترانزیستورها است. در واقع ما این‌جا بر حرکت الکترون ها متکی نیستیم، بلکه برهمکنش‌های الکترومغناطیس رو کنترل می‌کنیم که منجر به سرعت‌های خیلی بالاتری می‌شوند.

این سوئیچ الکترونیکی جدید قابلیت کنترل سیگنال‌های بسیار سریع را به ما می‌دهد. برای مثال اگر سیگنالی با نوسان ۱۰۰۰ میلیارد بار در ثانیه را در نظر بگیریم، می‌توانیم این سیگنال را در مدت زمان‌های بسیار کوتاه خاموش و روشن کنیم و این مساله منجر به تولید یک رشته کد صفر و یک می‌شود که پایه مخابرات دیجیتال است. سرعت بالای این قطعه باعث می‌شود بتوانیم حجم بسیار زیادی از اطلاعات را در مدت زمان بسیار کم انتقال دهیم و این چیزی است که در مخابرات نسل ۶ نیاز داریم.