أحرز فريق من العلماء تقدما كبيرا في تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية بتقنية 6G من خلال تطوير جهاز جديد يُعرف باسم "مضاعف الاستقطاب" (Polarization Multiplexer).
زيادة هائلة في سرعات نقل البيانات
أسهم هذا الابتكار في زيادة كبيرة في سرعات نقل البيانات، مما يُمهّد الطريق نحو مستقبل مشرق للاتصالات اللاسلكية، إذ تُعد ترددات التيراهيرتز، التي تفوق بكثير الترددات المستخدمة في الأنظمة الحالية، المفتاح للوصول إلى الجيل القادم من الاتصالات اللاسلكية.
التحديات التقنية واستخدام التيراهيرتز
يُعَدُّ التحدي الأكبر في استخدام ترددات التيراهيرتز هو إدارة الطيف المتاح بكفاءة، وقد نجح الفريق البحثي بقيادة البروفيسور ويتاوات ويثاياشومننكول من جامعة أديلايد في مواجهة هذا التحدي من خلال ابتكار أول مضاعف استقطاب مدمج واسع النطاق لترددات التيراهيرتز.
مضاعف الاستقطاب: مضاعفة السعة وتقليل الفقد
بُني هذا الجهاز على قاعدة من السيليكون بدون ركيزة، وأثبت نجاحه في نطاق التيراهيرتز الفرعي (J-band) الذي يتراوح بين 220 و330 جيجاهيرتز، مما يجعله عنصرا أساسيا في أنظمة الاتصالات بتقنية 6G المستقبلية، حيث يتيح مضاعف الاستقطاب الجديد إرسال عدة تيارات بيانات في نفس الوقت عبر نفس نطاق التردد، مما يضاعف سعة البيانات.
سهولة التصنيع والإنتاج الواسع
يُمكن تصنيع هذا الجهاز باستخدام عمليات التصنيع القياسية، مما يجعل إنتاجه على نطاق واسع ممكنا وبتكلفة منخفضة، وقد أشار الدكتور ويجي جاو، الباحث في جامعة أوساكا، إلى أن "هذا الابتكار لا يُعزز فقط من كفاءة أنظمة التيراهيرتز، بل يُمهّد أيضا لإنشاء شبكات لاسلكية أكثر موثوقية وسرعة."
تطبيقات مستقبلية وانتشار التقنية
إن مضاعف الاستقطاب يُعَدُّ ضروريا لتحقيق الإمكانات الكاملة للاتصالات بترددات التيراهيرتز، والتي يمكن أن تقود إلى تطورات كبيرة في مجالات مثل بث الفيديو عالي الدقة، والواقع المعزز، وشبكات الهواتف المحمولة من الجيل التالي مثل 6G، وقد نُشرت هذه الدراسة في مجلة "مراجعات الليزر والفوتونات"، مما يمثل خطوة كبيرة نحو جعل تقنيات التيراهيرتز المدعومة بالفوتونات أكثر عملية.
يتوقع الفريق أن يشهد العالم خلال السنوات القليلة المقبلة تقدما كبيرا في مجال الاتصالات عالية السرعة، مما يؤدي إلى تطوير نماذج تجارية ومنتجات أولية، وأشار البروفيسور ماسايوكي فوجيتا من جامعة أوساكا إلى أن "هذا الاكتشاف سيثير موجة من الاهتمام والأبحاث المستقبلية في هذا المجال، لأن التقنيات الجديدة ستجد طريقها إلى الاستخدام الواسع في مختلف الصناعات خلال العقد القادم، مما سيحدث ثورة في مجالات مهمة مثل الاتصالات، والرادار، وإنترنت الأشياء."
اندماج الابتكارات لتعزيز الاتصالات
يمكن أيضا دمج مضاعف الاستقطاب الجديد مع الأجهزة التي قام الفريق بتطويرها سابقا على نفس المنصة، مما يتيح وظائف اتصالات أكثر تقدما، ومع هذه التكنولوجيا، يبدو أن مستقبل الاتصالات اللاسلكية سيصبح أسرع وأكثر كفاءة بشكل غير مسبوق.
