Avec une puce de 100 Gbps, des scientifiques chinois réalisent une avancée majeure dans la 6G

Percée technologique 6G : transmission à haut débit, commutation automatique vers des fréquences « premium »

Des scientifiques chinois de l’Université de Pékin et de la City University de Hong Kong ont réalisé une percée mondiale dans la technologie sans fil 6G, créant une puce à ultra-large bande capable d’atteindre des vitesses dépassant 100 Gbps sur toutes les bandes de fréquences sans fil.

L’équipe de recherche, dirigée par Wang Xingjun, doyen adjoint de l’École d’électronique de l’Université de Pékin, a publié ses découvertes mercredi dans la revue Nature. Ils y exposent un système intégré photonique-électronique fonctionnant sur des fréquences allant de 0,5 GHz à 115 GHz. Il s’agit du premier dispositif capable d’une transmission haute vitesse sur l’ensemble du spectre sans fil, ce qui pourrait éventuellement rendre inutiles les appareils distincts pour différentes bandes de fréquences.

Combler la fracture numérique

La percée pourrait transformer la connectivité dans les zones mal desservies. Selon l’équipe de recherche, le système peut transmettre des données à des taux suffisants pour diffuser en continu 1 000 vidéos 8K à ultra-haute définition simultanément, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles opportunités pour l’éducation et le commerce dans les régions éloignées.

« Cette technologie ressemble à la construction d’une autoroute très large, où les signaux électroniques sont des véhicules et les bandes de fréquence sont des voies », a expliqué Wang à l’agence de presse Xinhua. « Auparavant, les signaux étaient entassés sur une ou deux voies, mais maintenant de nombreuses voies sont disponibles. Si une voie est bloquée, les signaux peuvent passer facilement à une autre, garantissant une communication plus rapide et plus fluide. »

La puce peut passer dynamiquement d’une fréquence à une autre pour éviter les interférences, améliorant ainsi la fiabilité des communications et l’efficacité spectrale dans divers scénarios. Cette flexibilité répond à un défi majeur dans le développement actuel de la 6G, où différentes applications nécessitent différentes plages de fréquences — de 3 GHz pour les téléphones mobiles à 100 GHz pour des applications futures comme la chirurgie holographique.

Innovation technique

L’effort de développement sur quatre ans s’est concentré sur l’intégration hybride photonique-électronique, combinant des composants optiques et électroniques dans un même système. Cette approche permet de surmonter les limites du matériel électronique conventionnel, qui fonctionne généralement dans des gammes de fréquences spécifiques en raison des différences de conception et de matériaux.

La validation expérimentale montre que le système maintient des performances constantes sur toute sa plage de fréquences tout en atteignant des taux de transmission supérieurs à 100 Gbps. Les chercheurs travaillent désormais à accroître les niveaux d’intégration et à développer des modules photoniques-électroniques intelligents avec une taille, un poids et une consommation d’énergie réduits.

Enrichie par des algorithmes d’IA, la technologie pourrait permettre la transmission de données en temps réel sur les réseaux, une détection environnementale précise et une évitement automatique des interférences, assurant une communication plus sécurisée et efficace dans des scénarios complexes. Ce développement intervient alors que la Chine accélère ses efforts de recherche sur la 6G, tandis que l’industrie mondiale des télécommunications entre dans ce que les experts désignent comme l’« ère de la normalisation 6G ».

Des expériences ont démontré que le système est capable d’atteindre des vitesses de transmission sans fil supérieures à 100 Gbps, suffisantes pour transmettre simultanément 1 000 vidéos ultra haute définition 8K, répondant aux exigences de vitesse de pointe de la 6G tout en maintenant des performances constantes sur toute la bande de fréquences.

Des réseaux plus intelligents et plus flexibles

L’équipe travaille actuellement à améliorer le niveau d’intégration du système pour développer des modules optoélectroniques intelligents capables de s’adapter à une variété de systèmes, dans le but de minimiser la taille, le poids et la consommation d’énergie.

Selon M. Wang, le futur réseau 6G offrira une connectivité sans fil omniprésente. Amélioré par des algorithmes d’intelligence artificielle (IA), le nouveau système permettra de créer des réseaux plus intelligents et plus flexibles, capables de transmettre des données en temps réel, de détecter précisément l’environnement et d’éviter automatiquement les interférences, garantissant ainsi des communications plus sûres et plus efficaces dans des situations complexes.

Les résultats de l’équipe ont été publiés en ligne dans la revue Nature le 27 août courant.

Avec agences