Новые предложения в начале, середине и конце:

В современном мире все больше внимания уделяется разработке инновационных технологий, способных улучшить процессы связи и вычислений. Ученые из Москвы представили базовый элемент интегральной фотонной схемы субтерагерцового диапазона, который может стать основой для будущих устройств связи 6G и нейросетей.

Между микроволновым и инфракрасным излучениями находятся высокочастотные терагерцовый (ТГц) и субтерагерцовый (субТГц) диапазоны, которые играют важную роль в современных технологиях связи и вычислений. Ученые из НИУ МИЭТ объяснили, что разработанный базовый элемент может значительно улучшить производительность вычислительных систем за счет возможности проведения операций и расчетов "на лету", минимизируя затраты энергии на хранение промежуточных данных.

Результаты исследования ученых из Москвы опубликованы в журнале Optical Materials. Эта разработка открывает новые перспективы для создания эффективных и энергоэффективных систем связи и вычислений, способных удовлетворить потребности будущих технологий.

В сфере разработки систем связи следующего поколения (6G) наиболее перспективными считаются технологии, которые обеспечивают повышение скорости передачи данных за счет увеличения частоты несущего сигнала. Это открывает новые возможности для передачи информации с высокой скоростью и эффективностью.

Коллектив ученых из МИЭТ, МПГУ, МИСИС и НПК "Технологический центр" успешно разработал, изготовил и протестировал энергонезависимые аттенюаторы в интегральном исполнении. Эти устройства, способные уменьшать амплитуду или мощность сигнала, позволяют эффективно управлять параметрами субТГц сигнала, что является значимым шагом в развитии коммуникационных технологий.

Исследователи утверждают, что разработанные элементы могут быть применены в создании искусственных нейронных сетей. Эти сети способны проводить высокоточные вычисления "на лету" без значительного увеличения энергопотребления и без необходимости хранения промежуточных результатов. Это открывает перспективы для развития интеллектуальных систем и технологий обработки данных.

Исследования показали, что материалы, основанные на соединении "германий-сурьма-теллур" (Ge–Sb–Te, GST), могут быть использованы не только для создания устройств интегральной фотоники в инфракрасном диапазоне длин волн, но и для работы в субТГц и ТГц диапазонах. Это открытие было сделано Петром Лазаренко, начальником научно-исследовательской лаборатории "Материалы и устройства активной фотоники" и заместителем директора Института перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ.

При этом, благодаря возможности проведения вычислений внутри субТГц или ТГц диапазона без необходимости конвертации сигнала в оптический и обратно, можно значительно упростить конструкцию устройства и снизить его стоимость. Это открывает новые перспективы для разработки более доступных и эффективных фотонических устройств.

Таким образом, использование фазопеременных материалов в субТГц и ТГц диапазонах представляет собой перспективное направление в области интегральной фотоники, что может привести к созданию более компактных, мощных и экономически выгодных устройств для передачи и обработки сигналов.

В сфере разработки систем связи следующего поколения 6G наблюдается активное применение фазопеременного материала GST для управления параметрами проходящего сигнала в узком диапазоне частот от 126,5 до 145,5 ГГц. Эксперименты показали значительное различие в поглощении между аморфным и кристаллическим состояниями GST в этом диапазоне, превышающее 10 децибел. Это открывает новые перспективы для использования материала GST в области интегральной фотоники, особенно в работе с субТГц и ТГц диапазонами частот.

Помимо этого, специалист отметил, что применение технологий искусственного интеллекта в системах 6G приведет к дополнительному увеличению скорости и качества передачи данных за счет снижения ошибок в канале связи. Это позволит значительно улучшить эффективность работы сетей связи нового поколения и обеспечить более стабильное соединение для пользователей.

В рамках исследования фазопеременных материалов для оптических метаповерхностей, проводимого в рамках проекта РНФ, был получен интересный результат – модуляция сигнала в субТГц диапазоне с использованием пленок GST. Этот результат открывает новые перспективы для создания интегральных устройств и оптимизации процессов передачи и обработки данных.

Одним из ключевых преимуществ использования фазопеременных материалов является возможность выявления признаков реальных событий по записанным сигналам. Это открывает новые возможности для оптимизации трафика и распределения аппаратных ресурсов в реальном времени.

"Важным шагом в развитии технологий становится переход к созданию целого спектра новых интегральных устройств на основе фазопеременных материалов, что будет способствовать решению задач высокоскоростной передачи и обработки данных", — подчеркнул Евгений Кицюк, руководитель проекта РНФ.

Исследователи сегодня активно работают над настройкой технологических процессов для обработки фазопеременных материалов. Они также занимаются адаптацией разработанной технологии под технологические и производственные возможности индустриального партнера.

Важным направлением исследований является грант Российского научного фонда (№ 23-79-10309), который реализуется в НПК "Технологический центр" при активной поддержке сотрудников молодежных лабораторий "Фотонные газовые сенсоры" НИТУ "МИСИС" и "Материалы и устройства активной фотоники" НИУ МИЭТ.

Эти исследования имеют целью не только совершенствование процессов обработки материалов, но и создание инновационных решений, способствующих развитию современных технологий и промышленности.

Источник и фото - ria.ru