الكشف عن أول شريحة «6G» في العالم بسرعات فائقة القياس

 في إنجاز علمي هو الأول من نوعه على مستوى العالم، كشف باحثون صينيون عن أول شريحة اتصال من الجيل السادس (6G) قادرة على العمل على جميع نطاقات الترددات. تتميز هذه الشريحة التجريبية بقدرتها على تحقيق سرعات نقل بيانات مذهلة تتجاوز 100 غيغابت في الثانية، مما يمثل قفزة تقنية حاسمة تُمهد الطريق لجيل جديد كلياً من الاتصالات اللاسلكية.

جاء هذا الإنجاز نتيجة عمل فريق بحثي مشترك من جامعة بكين وجامعة مدينة هونغ كونغ، حيث تمكَّن الباحثون من دمج وظائف تسعة أنظمة لا سلكية منفصلة في شريحة واحدة لا يتعدى حجمها ظفر الإبهام. يحطم هذا الابتكار جميع الحواجز التقنية السابقة عبر دمج طيف ترددي هائل يتراوح من 0.5 غيغاهرتز إلى 115 غيغاهرتز في وحدة متكاملة واحدة.

مميزات الجيل السادس

تُعد تقنية 6G الخليفة الطبيعي المتوقع للجيل الخامس (5G)، وهي تَعِد بإحداث تحول جذري في مجال الاتصالات العالمية، عبر تقديم سرعات اتصال خارقة، وزمن انتقال شبه منعدم، وتكامل متقدم مع الذكاء الاصطناعي لإدارة الشبكات بشكل ذاتي وفوري. وعلى عكس شبكات 5G الحالية التي تعمل على نطاقات ترددية محدودة، تتطلب تقنية 6G القدرة على استخدام نطاق ترددي هائل يشمل موجات التيراهيرتز عالية التردد لتحقيق إمكاناتها الكاملة.

نشر الفريق البحثي نتائجه المفصلة في المجلة العلمية المرموقة «نيتشور (Nature)»، حيث أوضح التصميم الثوري للشريحة. وجاء في الورقة البحثية أن النظام المقترح يمثل خطوة بارزة نحو شبكات لا سلكية شاملة للطيف وكل سيناريوهات التشغيل. وأكد الباحثون أن الشريحة تُمكن من «إنشاء اتصالات لا سلكية قابلة لإعادة التكوين بسرعة نقل بيانات وعرض نطاق ووظائف متطورة، مقارنة بالتقنيات السابقة».
 
طريقة العمل

يعتمد تصميم الشريحة على مادة متقدمة تسمى «نيوبات الليثيوم ذات الغشاء الرقيق» (TFLN)، والتي سمحت بتصغير جميع المكونات اللاسلكية الأساسية بشكل غير مسبوق. تستخدم الشريحة منهجية بصرية-إلكترونية مبتكرة: حيث يقوم موجّه كهرو-بصري واسع النطاق أولاً بتحويل الإشارات اللاسلكية إلى إشارات ضوئية، والتي تجري مُعالجتها بعد ذلك بوساطة مذبذبات بصرية-كهربائية لتوليد إشارات مستقرة ونقية تغطي كامل نطاق الترددات من الميكروويف إلى موجات التيراهيرتز.

في اختبارات الأداء، أظهر النظام مرونة استثنائية، حيث حقق ضبطاً للتردد بمقدار 6 غيغاهرتز في 180 ميكروثانية فقط، وهي سرعة تفوق بكثيرٍ التقنيات الحالية وتبرز إمكاناتها للتطبيقات الشبكية القابلة لإعادة التكوين فورياً.

التحديات الكامنة

وعلى الرغم من طبيعة هذا التقدم الثوري، يبقى النشر التجاري لشبكات الجيل السادس (6G) على بُعد عدة سنوات. يتوقع المحللون الصناعيون والخبراء التقنيون على نطاق واسع أن عمليات الانتشار الكاملة للجيل السادس لن تبدأ قبل عام 2030 تقريباً.

ستكون الفترة الانتقالية حاسمة لتطوير البنية التحتية الداعمة الضرورية، وإنشاء المعايير العالمية، وتصميم الأجهزة الاستهلاكية القادرة على الاستفادة من هذه السرعات الفائقة.

ومن المتوقع أن تقود تقنية «6G» عند اكتمالها موجة من الخدمات والابتكارات التحويلية؛ بدءاً من المدن الذكية المستقلة وبيئات الواقع الممتد، وصولاً إلى ثورات في مجال الرعاية الصحية والتصنيع، وكل جانب من جوانب الحياة الرقمية تقريباً.