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2024-04-24 13:00:00
- モバイルネットワークとWi-Fiの容量が限界に達しつつある
- 有望な選択肢はテラヘルツ波であり、6G および 7G テクノロジーでも使用できる可能性があります。
- しかし、テラヘルツ波の大きな問題は、障害物を通過できないことです。
デジタル時代の急速な到来とデータへの依存の増大により、効率的な情報転送に対する需要が絶えず増加しています。 モバイル ネットワークと Wi-Fi は常に進化していますが、容量の制約が生じており、よりスループットの高い新しいテクノロジーが求められています。 したがって、科学者たちは、現在一般的に使用されているマイクロ波と比較して、データ伝送に多大な可能性をもたらすテラヘルツ（Thz）波に注目しています。 この技術は短距離無線通信に革命をもたらすことが期待されており、5G、6Gなどの分野で幅広い応用が見込めると考えられます。
テラヘルツ波は赤外線とマイクロ波の境界に位置し、波長は 0.03 ～ 3 mm です。
残念ながら、テラヘルツ波には大きな限界が 1 つあります。 固形物によって簡単にブロックされます。 これは、何らかの障害物によって接続が中断される可能性があることを意味します。 これらの波は、壁、家具、人に至るまで、事実上あらゆるものによってブロックされる可能性があります。これには、送信機と受信機の間に直接見通し線が必要です。 この事実により、一般的なワイヤレス システムでの使用が大幅に複雑になります。 これに関して、これらの落とし穴を克服できるテラヘルツ信号を操作する新しい方法を通信工学誌に発表した科学者らによる最近の発見が役に立ちます。
テラヘルツ波は無線データ伝送の未来?
「1 秒あたりのデータ量を増やしたい」 この研究の筆頭著者であるダニエル・ミトルマン教授は、効率的なデータ転送にはより多くの帯域幅が必要であると強調して説明しています。 「従来の周波数帯域では、私たちが必要とする十分な容量を提供できません。」 テラヘルツ波は、その並外れた帯域幅により、有望な解決策であると考えられています。 カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、テラヘルツ（THz）通信用の「自己加速ビーム」という革新的なコンセプトを設計し、実証した。 自己加速ビームは、伝播中に自然に湾曲する能力を持つ革新的な電磁波です。 このユニークな機能により、ビームは障害物を回避し、困難な環境でも強力な信号を維持できます。
バークレーの研究チームは、特定の構造を使用したTHz（テラヘルツ）送信機を構築しました。 構造は、位相、強度、振幅などの波の特性を操作します。 これらの構造はさまざまな材料で作られており、さまざまな幾何学的形状を持っています。 彼らの目標は、波の伝播を修正して障害物を曲げて乗り越え、テラヘルツ波に特有の見通し線の制限を取り除くことです。 このようにして、波を操作して、部分的に遮断された場合でも、連携して強力な信号を維持することを「学習」することができます。
自己加速ビームは、短距離でより多くのデータを伝送できるため、ネットワーク容量も増加します。 この要素は、人口が密集した都市部や、効率的なデータ転送のために高いネットワーク スループットが必要なデータ トラフィックの多い場所で特に役立ちます。 最後に、自己加速ビームの干渉に対する耐性についても触れなければなりません。 これらのビームは、その柔軟性と適応性により、従来のワイヤレス技術よりも干渉の影響を受けにくくなっています。
記事の著者
ジョセフ・ノバク
私はもともと科学技術に興味があったため、イオン応用技術を研究する博士課程の学生です。 人間の創造性と能力のおかげで何が生み出されるのか、私はいつも驚かされます。 私は自由時間を山や都市で旅行して過ごすのが好きです。
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