Con chip nhỏ bằng móng tay nhưng có thể thay đổi hoàn toàn tốc độ Internet toàn cầu trong kỷ nguyên 6G?

[NhatDuy]

Bạn đã từng ở trong một buổi hòa nhạc đông đúc, không thể gửi ảnh dù có 5G? Hay ngay lúc cần họp video gấp lại nhận thông báo "mạng kém"? Những vấn đề này có thể sớm chỉ còn là quá khứ.

Gần đây, nhóm của Giáo sư Vương Hưng Quân (Đại học Bắc Kinh) và Giáo sư Vương Thành (Đại học Thành phố Hồng Kông) đã tạo ra một bước đột phá: phát triển thành công con chip dựa trên kiến trúc "hợp nhất quang điện tử", lần đầu tiên hiện thực hóa giao tiếp không dây toàn băng tần, có thể điều chỉnh và tốc độ cực cao. Thành tựu này đã được công bố trên tạp chí quốc tế Nature.

Truyền thông không dây toàn băng tần là gì?​

Mạng 4G và 5G hiện nay hoạt động trên các băng tần khác nhau. Băng tần thấp phủ sóng rộng, xuyên tường tốt, còn sóng milimet và terahertz cho tốc độ nhanh nhưng khoảng cách ngắn, dễ suy hao. Mục tiêu của 6G là kết nối tất cả các băng tần này và tự động chọn kênh tối ưu cho từng nhu cầu, từ xem truyền hình trực tiếp 8K đến phẫu thuật từ xa.

Tuy nhiên, chip điện tử truyền thống phải thiết kế riêng cho từng dải tần, giống như radio cần mạch khác nhau cho AM và FM. Điều này khiến các thiết bị ở băng tần khác nhau khó phối hợp. Ngay cả những tập đoàn lớn như Intel hay SK Hynix cũng chưa giải quyết được bài toán cân bằng giữa tiêu thụ điện, tích hợp và tiếng ồn.

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã đi theo hướng khác: sử dụng công nghệ quang học để thay thế. Dựa trên vật liệu lithium niobate màng mỏng, họ tạo ra chip chỉ bằng móng tay (11mm x 1,7mm) nhưng có khả năng xử lý tín hiệu trên toàn dải từ 0,5 GHz đến 115 GHz. Con chip này hoạt động như một “bộ chuyển đổi không dây đa năng”, nhận, chuyển đổi và truyền tải theo thời gian thực trên mọi dải sóng.

Nó còn có khả năng “nhảy tần” trong mili giây để tránh nhiễu, ví dụ khi vào tàu điện ngầm, giúp cuộc gọi video không bị gián đoạn.

Tốc độ vượt xa 5G và thay đổi cách chia sẻ băng tần​

Thử nghiệm cho thấy chip mới đạt tốc độ truyền hơn 120 Gbps, nhanh gấp mười lần 5G (10 Gbps). Tải một bộ phim 4K chỉ mất chưa đầy 1 giây. Đặc biệt, hiệu suất gần như không suy giảm ở tần số cao, cường độ tín hiệu không còn phụ thuộc vào băng tần.

Trong tương lai, mỗi người có thể có “dải tần số riêng”. Ở sân vận động hay lễ hội âm nhạc, thay vì chen nhau trên cùng một kênh, công nghệ này cho phép điện thoại và trạm gốc tự động chuyển băng tần, giống như di chuyển trên đường cao tốc thông minh nhiều tầng, không gây nhiễu lẫn nhau.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đang hướng tới tích hợp đồng bộ laser, máy dò và ăng-ten để tạo ra mô-đun thông minh cắm và chạy, sẵn sàng ứng dụng thực tế. Thành tựu này, từ thiết bị đến hệ thống, hoàn toàn do Trung Quốc tự phát triển. Nó được kỳ vọng trở thành động lực của mạng 6G và thúc đẩy các lĩnh vực công nghệ khác như terahertz, ăng-ten băng rộng và truyền thông AI. (Theo Sohu)