Chinesische Forscher sagen, dass sie mit einer revolutionären Technologie, die China dabei helfen könnte, die Führung im globalen Wettlauf um die drahtlose Kommunikation der nächsten Generation oder 6G zu übernehmen, eine Rekordgeschwindigkeit beim Datenstreaming erreicht haben.

Unter Verwendung von Vortex-Millimeterwellen, einer Form extrem hochfrequenter Radiowellen mit sich schnell ändernden Spins, übertrugen die Forscher 1 Terabyte an Daten über 1 km (3.300 Fuß) in einer Sekunde.

Die experimentelle drahtlose Kommunikationsleitung, die letzten Monat auf dem Gelände der Olympischen Winterspiele in Peking eingerichtet wurde, könnte mehr als 10.000 hochauflösende Live-Video-Feeds gleichzeitig streamen, so das Team unter der Leitung von Professor Zhang Chao von der Schule für Luft- und Raumfahrttechnik an der Tsinghua-Universität in Peking. sagte in einer Erklärung am Donnerstag.

Die Wirbelwellen fügten, anders als alles andere in der Funkkommunikation des letzten Jahrhunderts, "der drahtlosen Übertragung eine neue Dimension hinzu", sagten Zhang und seine Mitarbeiter von der Shanghai Jiao Tong University und China Unicom.

Sie sagten, das Experiment deutete darauf hin, dass China „weltweit führend in der Forschung zu potenziellen Schlüsseltechnologien für 6G“ sei.

China soll „helfen, internationale Standards für die 6G-Mobilfunktechnologie festzulegen“ Bestehende Mobilgeräte verwenden elektromagnetische Wellen, die sich wie Wellen in einem Teich ausbreiten, für die Kommunikation.

Informationen werden durch das „Auf und Ab“ dieser Wellen dargestellt, die – mathematisch gesehen – nur zwei Dimensionen haben.

Die elektromagnetische Wirbelwelle hat eine dreidimensionale Form wie ein Tornado.

Zusätzliche Informationen könnten in das Wirbeln oder den orbitalen Drehimpuls (OAM) dieser Wellen codiert werden, um die Bandbreite der Kommunikation massiv zu erhöhen.

Das Spinnpotential von Radiowellen wurde erstmals 1909 vom britischen Physiker John Henry Poynting beschrieben, aber es erwies sich als schwierig, es zu nutzen.

Zhang und Kollegen sagten, ihr Durchbruch sei auf der harten Arbeit vieler Forschungsteams auf der ganzen Welt in den letzten Jahrzehnten aufgebaut worden.

Forscher in Europa führten in den 1990er Jahren die ersten Kommunikationsexperimente mit Wirbelwellen durch.

Im Jahr 2020 erreichte ein Team der Nippon Telegraph and Telephone Company in Japan eine Geschwindigkeit von 200 Gbit/s über 10 Meter (33 Fuß).

Eine große Herausforderung besteht darin, dass die Größe der sich drehenden Wellen mit zunehmender Entfernung zunimmt und das schwächer werdende Signal eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung erschwert.

Das chinesische Team baute einen einzigartigen Sender, um einen fokussierteren Wirbelstrahl zu erzeugen, der die Wellen in drei verschiedenen Modi drehen lässt, um mehr Informationen zu übertragen, und entwickelte ein Hochleistungs-Empfangsgerät, das eine riesige Datenmenge in einem Split aufnehmen und decodieren konnte zweite.

Ein Regierungsforscher, der die 6G-Technologie in Shenzhen untersucht, sagte, das Experiment in Peking könnte „der Beginn einer Revolution“ in der Kommunikationstechnologie sein. „Das Aufregendste ist nicht nur die Geschwindigkeit.

Es geht darum, eine neue physikalische Dimension einzuführen, die zu einer völlig neuen Welt mit nahezu unbegrenzten Möglichkeiten führen kann“, sagte der Forscher, der darum bat, nicht genannt zu werden, weil er an vertraulichen Forschungsprojekten mit Chinas größten Telekommunikationsunternehmen beteiligt war.

Die chinesische Regierung und Telekommunikationsindustrie werden sich in den kommenden Jahren hauptsächlich auf die Massenanwendung von 5G konzentrieren, da die bestehende Millimeterwellentechnologie laut dem Forscher mit sinkenden Kosten ausgereift ist.

China muss sich auf einen „digitalen Kalten Krieg“ mit den USA einstellen, da sich die Tech-Rivalität verschärft Die kommerzielle Einführung von 6G wird bis 2030 erwartet, aber das Militär könnte die Technologie früher übernehmen, weil „sie sich mehr um die Leistung als um die Kosten kümmern“, sagte er.

Zhangs Team sagte, ihr Experiment habe das W-Band verwendet, eine Radiofrequenz, die in militärischen Anwendungen verwendet wird.

Im Jahr 2018 errichteten sie eine Wirbelwellenverbindung zwischen einem Flugzeug und einer Bodenstation über eine Entfernung von 172 km, was nach wie vor ein Weltrekord ist.

Das Tsinghua-Team baut außerdem einen Prototyp eines Quantenradars mit ähnlicher Technologie, das Stealth-Flugzeuge genau erkennen kann.

Ein Forschungsteam in Tianjin sagte letzten Monat, es habe einen Terahertz-Sender, einen weiteren technologischen Ansatz für 6G, für Chinas Hyperschallwaffenprogramm entwickelt.

Die Vereinigten Staaten und Japan kündigten im April letzten Jahres ein 4,5-Milliarden-US-Dollar-Programm an, um Chinas schnellen Fortschritten in der 6G-Technologie entgegenzuwirken.

Eine Umfrage von Nikkei und dem in Tokio ansässigen Forschungsunternehmen Cyber ​​Creative Institute vom September letzten Jahres ergab, dass China mehr als 40 Prozent der weltweiten 6G-Patentanmeldungen besaß, gefolgt von den USA mit 35 Prozent, Japan (10 Prozent) und Europa (9 Prozent) und Südkorea (4 Prozent).

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