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6G: un deslumbrante nuevo récord de velocidad establecido gracias a las “ondas 3D”
¿Encuentras 5G rápido? Espere a ver qué nos puede deparar el 6G en unos diez años, sabiendo que ya está alcanzando los Tb/s.
Se sigue hablando de 5G a pesar de que aún no está completamente implementado. Pero se necesita mucho más para detener la investigación y trabajar en 6G, que ya se lanzó hace mucho tiempo. Recientemente, investigadores chinos presentaron sus avances en esta área; lograron transmitir 1 terabyte de datos a una distancia de un kilómetro en menos de un segundo. Una cifra que constituye un “récord mundial” según los autores.
Esta velocidad simplemente asombrosa es el resultado del trabajo del equipo de Zhang Chao, profesor de la Universidad de Tsinghua. Para poner esta cifra en contexto, esta velocidad transmitiría el equivalente a 1200 discos Blu-Ray de doble capa por minuto. Actualmente, este sistema se está probando en una línea experimental integrada en la infraestructura de los Juegos Olímpicos que se están celebrando actualmente en China.
Waves, un medio de transferencia flexible y potente
Una onda no es más que la propagación de una perturbación. Entre los parámetros que la definen, hay dos que son particularmente importantes: la duración al final del cual se repite esta perturbación, y su potencia. Matemáticamente hablando, esto corresponde a la frecuencia y amplitud de onda.
Tomemos el ejemplo de un cuerpo de agua en el que se arroja una piedra. Las ondículas en la superficie permiten visualizar la onda producida por el impacto; su altura depende de la amplitud de la ola, y el espacio entre las olas representa su frecuencia. Si se atribuye un significado a una determinada frecuencia o amplitud, entonces es posible constituir una especie de código; por ejemplo, podemos decidir arbitrariamente que una amplitud dada corresponde a un 1 y que otro valor representa un 0. Hablando funcionalmente, cada pulso se convierte en un bit; basta entonces con modificar estos parámetros para transmitir un mensaje a nuestra onda.
Este es un fenómeno que conoces muy bien en el contexto de la radio. En los canales de AM (Amplitud modulada), la información está codificada variando la amplitud de la señal. En los canales de FM (Modulación de frecuencia), por otro lado, el mismo resultado se logra jugando en el frecuencia de pulso. Este es un ejemplo relativamente básico, pero también hay sistemas mucho más complejos que explotar estos dos parámetros al mismo tiempo.
Nunca dos sin tres
Es un enfoque extremadamente sólido y versátil; por lo que no sorprende que el concepto haya sobrevivido a décadas de innovación. Pero hoy, el ecosistema digital moderno requiere cantidades cada vez mayores de datos que se sienten muy estrecho en ambas dimensiones.
Para sentar las bases de un nuevo paradigma, los investigadores utilizaron una tecnología a la que se refieren aquí como “ondas de vórtice”. La diferencia fundamental con respecto a las generaciones anteriores es que se trata de una cuestión muy sumaria. ondas tridimensionales. Es una idea bastante difícil de imaginar; muy vulgarmente, en lugar de moverse “hacia arriba y hacia abajo” como en el ejemplo anterior, una onda tridimensional se propaga alrededor de un eje, un poco como un hilo.
Esto significa que además de la amplitud y la frecuencia, también es posible jugar con otro parámetro que no define la “altura” de la onda o su “longitud”, sino su rotación. Hablamos entonces del momento angular de la onda. Esta es una diferencia muy importante en la práctica, porque matemáticamente hablando, esta dimensión simplemente representa un medio de almacenamiento adicional en el mismo espacio. Sobre el papel, por lo tanto, es posible obtener mayores rendimientos de uno o incluso varios órdenes de magnitud.
¿Una muestra del futuro de las telecomunicaciones?
El concepto se conoce desde hace mucho tiempo; el South China Morning Post cita el ejemplo del físico inglés John Henry Poynting, quien identificó el potencial de estas ondas a principios del siglo XX. Pero la tecnología de la época era insuficiente para explotar la idea; en particular, Poynting y sus sucesores nunca lograron resolver el problema del ensanchamiento progresivo del frente de onda, que resulta en un debilitamiento de la señal prohibitiva. La idea cayó en el olvido durante años.
Fue solo durante la década de 2000 y especialmente en 2010 que las ondas de vórtice volvieron a aparecer. Algunos avances notables allanaron el camino para los investigadores chinos, que luego pudieron producir un nuevo tipo de transmisor capaz de producir una señal más concentrada. Esto les permitió anular la ampliación citada anteriormente para preservar la integridad de la señal y, por lo tanto, lograr estas increíbles velocidades.
Se trata, por tanto, de una contundente prueba de concepto, cuyas implicaciones van mucho más allá de la pura velocidad. Para los investigadores, la apertura de una tercera dimensión bien podría representar un cambio de paradigma radical, capaz de revolucionar el mundo de las telecomunicaciones. Ahora que esta puerta está abierta, los ojos ya están puestos en los próximos pasos. Algunos hablan, por ejemplo, de yuxtaponer varias de estas ondas “remolino”, lo que permitiría nuevamente aumentar exponencialmente la cantidad de datos.
Para el público en general, las consecuencias concretas de estos descubrimientos probablemente no se sentirán antes de la próxima década. Pero en cualquier caso es una magnífica prueba de concepto que seguro volveremos a escuchar en el futuro.