В Китае открыли «новое измерение» для беспроводной передачи данных и достигли скорости около 1 Тбайт/с

По данным китайских источников, учёные из школы аэрокосмической техники Университета Цинхуа в Пекине «победили» физику и доказали эффективность передачи данных с помощью вихревых радиоволн. Утверждается, что это фактически новое измерение в средствах передачи информации, что позволяет кратно поднять скорость обмена. Результаты этого эксперимента противоречат многочисленным предыдущим исследованиям. Поэтому далеко идущие выводы делать рано.

Кодирование данных в «трёхмерном» пространстве. Источник изображения: Zhang Chao, Tsinghua University

 

Сообщается, что опытная беспроводная линия в одном из комплексов для проведения зимних Олимпийских игр в Пекине способна одновременно транслировать свыше 10 тыс. видеопотоков с разрешением высокой чёткости. Это примерно 1 Тбайт данных в секунду, которые передали на расстояние 1 км. Данные передавались в миллиметровом диапазоне, но не обычной «двумерной» радиоволной, а «трёхмерной» вихревой радиоволной.

Обычные радиоволны распространяются в пространстве как условно линейная последовательность подъёмов и спадов электромагнитного поля. Вихревая радиоволна подобно торнадо. Информация кодируется в орбитальном угловом моменте — в круговом движении «вихря». Многие учёные считают, что подобный метод передачи данных не уплотняет потоки передаваемых данных.

Эксперименты с вихревым распространением радиоволн начались около 120 лет назад и нигде в мире не подтвердили свою эффективность. Китайские исследователи утверждают, что им пришлось опереться на десятилетия опыта передовых мировых учёных и это помогло совершить прорыв в исследованиях.

«По словам ведущего учёного проекта и его коллег из Шанхайского университета и China Unicom, вихревые волны, не похожи ни на что из того, что было создано в радиосвязи за последнее столетие. Они привнесли «новое измерение в беспроводную передачу данных»», — говорится в статье на сайте South China Morning Post.

Главной проблемой было то, что размер вращающихся волн увеличивается с расстоянием, что ведёт к ослаблению сигнала. Китайские учёные создали уникальный передатчик для создания более сфокусированного вихревого луча, заставляющего волны вращаться в трех различных режимах для передачи большего количества информации, и разработали высокопроизводительное приемное устройство, способное принимать и декодировать огромное количество данных за доли секунды.

Более того, исследователи утверждают, что в 2018 году они поставили эксперимент с установкой «вихревой» связи между самолётом и наземной станцией на удалении 172 км. Опыт был сделан для военных, и они могут раньше других воспользоваться данной технологией, тогда как в сети 6G она попадёт не раньше конца текущего десятилетия.