Grafinė abstrakcija. Kreditas: Nano raidės (2023). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03572 Mokslininkų komanda, vadovaujama profesoriaus Hyong-Ryeol Parko iš UNIST Fizikos katedros, pristatė technologiją, galinčią sustiprinti terahercų (THz) elektromagnetines bangas daugiau nei 30 000 kartų. Šis proveržis kartu su dirbtiniu intelektu (DI), paremtu fiziniais modeliais, turi pakeisti 6G ryšio dažnių komercializaciją.
Bendradarbiaudama su profesoriumi Joonu Sue Lee iš Tenesio universiteto ir profesoriumi Mina Yoon iš Oak Ridge nacionalinės laboratorijos, tyrimų grupė sėkmingai optimizavo THz nanorezonatorių specialiai 6G ryšiui, naudodama pažangią optimizavimo technologiją.
Tyrimo rezultatai buvo paskelbti internetinėje versijoje Nano raidės.
Integruodama dirbtinio intelekto mokymąsi, pagrįstą fiziniu teoriniu modeliu, komanda leido efektyviai suprojektuoti THz nanorezonatorius asmeniniuose kompiuteriuose, o tai anksčiau užtruko daug laiko ir reikalauja daug pastangų net naudojant superkompiuterius.
Atlikdama keletą THz elektromagnetinių bangų perdavimo eksperimentų, komanda įvertino naujai sukurto nanorezonatoriaus efektyvumą.
Rezultatai buvo stulbinantys – THz nanorezonatoriaus sukurtas elektrinis laukas bendrąsias elektromagnetines bangas viršijo daugiau nei 30 000 kartų. Šis pasiekimas rodo neįtikėtiną efektyvumo pagerėjimą daugiau nei 300%, palyginti su anksčiau praneštais THz nanorezonatoriais.
Tradiciškai AI pagrįsta atvirkštinio projektavimo technologija buvo orientuota į optinių įrenginių struktūrų projektavimą matomose arba infraraudonųjų spindulių srityse, kurios buvo tik dalis bangos ilgio. Tačiau šios technologijos taikymas 6G ryšio dažnių diapazone (0,075–0,3 THz) sukėlė didelių iššūkių dėl daug mažesnio masto, maždaug milijono bangos ilgio dydžio, paaiškino profesorius Parkas.
Siekdama įveikti šiuos iššūkius, tyrėjų komanda sukūrė naujovišką metodą, sujungdama naują THz nanorezonatorių su AI pagrįstu atvirkštinio projektavimo metodu, pagrįstu fiziniu teoriniu modeliu. Šis metodas leido optimizuoti įrenginį per mažiau nei 40 valandų, net naudojant asmeninius kompiuterius, palyginti su anksčiau reikalaujama dešimčių valandų vienam modeliavimui arba galbūt šimtais metų vienam įrenginiui optimizuoti.
Tyrėjas Young-Taek Lee (Fizikos katedra, UNIST), pirmasis tyrimo autorius, pabrėžė optimizuoto nanorezonatoriaus universalumą, nurodydamas jo poveikį itin tiksliems detektoriams, itin mažiems molekuliniams aptikimo jutikliams ir bolometro tyrimams. Jis taip pat pridūrė: „Šiame tyrime naudojama metodika neapsiriboja konkrečiomis nanostruktūromis, bet gali būti išplėsta į įvairius tyrimus, naudojant skirtingų bangos ilgių ar struktūrų fizikinius teorinius modelius.”
Profesorius Parkas pabrėžė fizinių reiškinių supratimo svarbą kartu su AI technologija, sakydamas: „Nors AI gali atrodyti kaip visų problemų sprendimas, fizinių reiškinių suvokimas išlieka labai svarbus“.
Daugiau informacijos: Hyoung-Taek Lee ir kt., Daugiau nei 30 000 kartų terahercinių nanorezonatorių lauko pagerinimas, įgalintas greitojo atvirkštinio dizaino, Nano raidės (2023). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03572
Teikia UNIST
Citata: Proveržio technologija sustiprina terahercų bangas 6G ryšiui (2023 m. gruodžio 22 d.), gauta 2023 m. gruodžio 23 d. iš https://techxplore.com/news/2023-12-breakthrough-technology-amplifies-terahertz-6g.html
Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.
