Задават се терахерцови чипове и терабитови скорости
За първи път откриватели реализираха пробно „ топологична отбрана на терахерцовите талази ”
Скоростта на транспорт на данни може да се увеличи до терабит в секунда
(снимка: CC0 Public Domain)
Нови материали, известни като „ фотонни топологични изолатори ” , могат да оказват помощ да използваме терахерцови талази за изпращането на данни с терабитови скорости (около трилион бита в секунда), оповестиха откриватели.
Терахерцовите талази попадат сред оптичните талази и микровълните в електромагнитния набор. Варирайки по периодичност в диапазона от 0,1 до 10 терахерца, тези талази могат да бъдат основни за бъдещите 6G безжични мрежи .
Подобни бързи връзки за данни също могат доста да подобрят вътрешната връзка от чип към чип, което значи доста по-бързи и мощни изчислителни машини, надлежно по-добра поддръжка на приложенията за изкуствен интелект (AI) и облачните технологии.
„ Изкуственият разсъдък и облачните приложения изискват огромни размери от данни да бъдат излъчени сред свързани устройства с ултрависока скорост и напълно ниска инертност ”, споделя Ранджан Сингх, откривател в региона на фотониката в Технологичния университет „ Нанянг ” в Сингапур и съавтор на новата разработка.
„ Вземете за образец самостоятелно транспортно средство, което употребява AI за взимане на решения. За да покачат успеваемостта при взимане на решения, датчиците на изкуствения разсъдък би трябвало да получават данни от прилежащите транспортни средства с ултрависока скорост, с цел да правят своите дейности в действително време ”, разяснява ученият пред Spectrum IEEE.
Конвенционалните терахерцови вълноводи са уязвими откъм недостатъци в производството и обилни загуби на сигнала. Сега откривателите са разкрили, че топологичната фотоника може да помогне за решаването на описаните проблеми.
Топологията е клон на математиката, който изследва какви характерности на фигурите могат да понесат дисторция. Например, предмет, завършен като поничка, може да бъде избутан или издърпан до формата на халба, като дупката на поничката образува дупката за дръжката на чашата, само че не може да се деформира до форма, в която да липсва дупка, без да се „ раздра ” формата.
още по тематиката
Използвайки познания от топологията, откривателите са създали първите електронни топологични изолатори през 2007 година Електроните, пътуващи по краищата или повърхностите на тези материали, мощно се съпротивляват на всички разстройства, които могат да попречват потока им – по същия метод, по който поничката се съпротивлява на всяка смяна, вследствие на която би изгубила своята дупка.
Наскоро учените са проектирали фотонни топологични изолатори, в които фотоните на светлината са „ топологично предпазени ” по подобен метод. Тези материали имат верни вариации в своите структури, което разрешава характерна дължина на вълната на светлината да минава вътре в тях без разпръскване и без загуби, даже към ъглите и други „ недостатъци ”. В резултат на това, споделят откривателите, за първи път пробно е реализирана „ топологична отбрана на терахерцовите талази ” .
В процеса на работа учените са изработили силициев чип с дебелина 190 микрона и размери 8х26 милиметра. Перфорирали са го с редици от триъгълни дупки, които се редуват по мярка – сред 84,9 и 157,6 микрона. По-малките са направени по този начин, че да сочат „ противоположна ” посока, спрямо по-големите.
Тези редици от дупки били подредени в групи, където всички по-големи триъгълници да сочат или нагоре, или надолу. Светлината, влизаща в чипа, протича по топологично предпазен метод през интерфейса сред другите набори отвори.
В опитите си откривателите са разкрили, че терахерцовите талази също могат да се предават безпроблемно с съвсем никакви загуби , даже когато се движат към 10 остри ъгъла, в това число пет завоя от 120 градуса и пет 60-градусови завоя. Постигната е скорост на предаване на данни от 11 гигабита в секунда с периодичност 0,335 терахерца и с периодичност на неточност, по-малка от 1 на 100 милиарда.
Учените са показали по какъв начин предават некомпресирано 4К видео с висока разграничителна дарба в действително време посредством въпросния чип – през тези 10 остри завоя – със скорост 6 гигабита в секунда.
Досегашните проучвания са реализирали скорост от 1,5 гигабита в секунда с терахерцови талази и фотонови кристали, споделят учените. Освен, че фотонният топологичен изолатор в новата разработка демонстрира по-високи скорости на транспорт на данни, значимо е и, че обичайните фотонични кристали страдат от големи загуби на сигнала при завоите, до момента в който сходни загуби са незначителни в новия материал.
„ Това е значимо, когато имаме поради миниатюризацията на устройства ”, споделя Масаюки Фуджита, откривател в областта на фотониката от университета в Осака в Япония и съавтор на създаването.
Изследователите означават, че има редица способи да се увеличи скоростта на транспорт на данни до постигането на терабит в секунда. Тези техники включват потребление на по-високи честоти, повече честотна лента и по-сложни схеми за шифроване на данните. Техническа информация за създаването беше оповестена на 13 април в сп. Nature Photonics.
Скоростта на транспорт на данни може да се увеличи до терабит в секунда
(снимка: CC0 Public Domain)
Нови материали, известни като „ фотонни топологични изолатори ” , могат да оказват помощ да използваме терахерцови талази за изпращането на данни с терабитови скорости (около трилион бита в секунда), оповестиха откриватели.
Терахерцовите талази попадат сред оптичните талази и микровълните в електромагнитния набор. Варирайки по периодичност в диапазона от 0,1 до 10 терахерца, тези талази могат да бъдат основни за бъдещите 6G безжични мрежи .
Подобни бързи връзки за данни също могат доста да подобрят вътрешната връзка от чип към чип, което значи доста по-бързи и мощни изчислителни машини, надлежно по-добра поддръжка на приложенията за изкуствен интелект (AI) и облачните технологии.
„ Изкуственият разсъдък и облачните приложения изискват огромни размери от данни да бъдат излъчени сред свързани устройства с ултрависока скорост и напълно ниска инертност ”, споделя Ранджан Сингх, откривател в региона на фотониката в Технологичния университет „ Нанянг ” в Сингапур и съавтор на новата разработка.
„ Вземете за образец самостоятелно транспортно средство, което употребява AI за взимане на решения. За да покачат успеваемостта при взимане на решения, датчиците на изкуствения разсъдък би трябвало да получават данни от прилежащите транспортни средства с ултрависока скорост, с цел да правят своите дейности в действително време ”, разяснява ученият пред Spectrum IEEE.
Конвенционалните терахерцови вълноводи са уязвими откъм недостатъци в производството и обилни загуби на сигнала. Сега откривателите са разкрили, че топологичната фотоника може да помогне за решаването на описаните проблеми.
Топологията е клон на математиката, който изследва какви характерности на фигурите могат да понесат дисторция. Например, предмет, завършен като поничка, може да бъде избутан или издърпан до формата на халба, като дупката на поничката образува дупката за дръжката на чашата, само че не може да се деформира до форма, в която да липсва дупка, без да се „ раздра ” формата.
още по тематиката
Използвайки познания от топологията, откривателите са създали първите електронни топологични изолатори през 2007 година Електроните, пътуващи по краищата или повърхностите на тези материали, мощно се съпротивляват на всички разстройства, които могат да попречват потока им – по същия метод, по който поничката се съпротивлява на всяка смяна, вследствие на която би изгубила своята дупка.
Наскоро учените са проектирали фотонни топологични изолатори, в които фотоните на светлината са „ топологично предпазени ” по подобен метод. Тези материали имат верни вариации в своите структури, което разрешава характерна дължина на вълната на светлината да минава вътре в тях без разпръскване и без загуби, даже към ъглите и други „ недостатъци ”. В резултат на това, споделят откривателите, за първи път пробно е реализирана „ топологична отбрана на терахерцовите талази ” .
В процеса на работа учените са изработили силициев чип с дебелина 190 микрона и размери 8х26 милиметра. Перфорирали са го с редици от триъгълни дупки, които се редуват по мярка – сред 84,9 и 157,6 микрона. По-малките са направени по този начин, че да сочат „ противоположна ” посока, спрямо по-големите.
Тези редици от дупки били подредени в групи, където всички по-големи триъгълници да сочат или нагоре, или надолу. Светлината, влизаща в чипа, протича по топологично предпазен метод през интерфейса сред другите набори отвори.
В опитите си откривателите са разкрили, че терахерцовите талази също могат да се предават безпроблемно с съвсем никакви загуби , даже когато се движат към 10 остри ъгъла, в това число пет завоя от 120 градуса и пет 60-градусови завоя. Постигната е скорост на предаване на данни от 11 гигабита в секунда с периодичност 0,335 терахерца и с периодичност на неточност, по-малка от 1 на 100 милиарда.
Учените са показали по какъв начин предават некомпресирано 4К видео с висока разграничителна дарба в действително време посредством въпросния чип – през тези 10 остри завоя – със скорост 6 гигабита в секунда.
Досегашните проучвания са реализирали скорост от 1,5 гигабита в секунда с терахерцови талази и фотонови кристали, споделят учените. Освен, че фотонният топологичен изолатор в новата разработка демонстрира по-високи скорости на транспорт на данни, значимо е и, че обичайните фотонични кристали страдат от големи загуби на сигнала при завоите, до момента в който сходни загуби са незначителни в новия материал.
„ Това е значимо, когато имаме поради миниатюризацията на устройства ”, споделя Масаюки Фуджита, откривател в областта на фотониката от университета в Осака в Япония и съавтор на създаването.
Изследователите означават, че има редица способи да се увеличи скоростта на транспорт на данни до постигането на терабит в секунда. Тези техники включват потребление на по-високи честоти, повече честотна лента и по-сложни схеми за шифроване на данните. Техническа информация за създаването беше оповестена на 13 април в сп. Nature Photonics.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ