Chip cỡ hạt gạo tạo “cầu vồng” ánh sáng, mở đường cho 6G

Đại học Loughborough (Anh) đã phát triển một hệ thống có thể tạo ra nhiều tín hiệu tần số cao chỉ bằng một vi mạch nhỏ cỡ hạt gạo với độ chính xác lớn, mở ra tiềm năng cho 6G và công nghệ lượng tử.

Hệ thống tạo ra một “cầu vồng” ánh sáng gồm nhiều tần số được sắp xếp rất đều, sau đó chuyển chúng thành các sóng milimet. Công nghệ này có thể được ứng dụng trong mạng 6G, radar, thiết bị thiên văn và những hệ thống cần đo thời gian với độ chính xác rất cao.

rainbow-chip-electronicsjpg.jpg

Nhóm nghiên cứu sử dụng một công nghệ gọi là microcomb. Có thể hình dung đây là một “cầu vồng” gồm rất nhiều tần số ánh sáng khác nhau. Tuy nhiên, thay vì hòa trộn như màu sắc của cầu vồng thông thường, các tần số trong microcomb được tách ra và xếp cách đều nhau, giống như những răng của một chiếc lược. Các tần số ánh sáng này nằm ngoài vùng mà mắt người có thể nhìn thấy. Sau đó, một anten đặc biệt có thể chuyển chúng thành các sóng milimet có tần số cao.

Trước đây, các nhà khoa học đã có thể dùng microcomb để tạo ra một tín hiệu sóng milimet chính xác. Nhưng nếu tạo được nhiều tín hiệu cùng lúc, chúng có thể hoạt động như nhiều “đường truyền” khác nhau, giúp gửi nhiều dữ liệu đồng thời. Vấn đề là các tín hiệu phải đủ ổn định và được sắp xếp chính xác.

Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học thuộc Đại học Loughborough (Anh) cùng các cộng sự quốc tế cho biết họ đã tạo được một hệ thống đáp ứng yêu cầu này. Nhiều tần số ánh sáng có thể được chuyển thành nhiều tần số sóng milimet cùng lúc, trong khi khoảng cách giữa các tín hiệu vẫn được kiểm soát chính xác.

Bí quyết nằm ở cách tạo ra microcomb. Họ kết hợp một bộ phận cực nhỏ trên chip, có nhiệm vụ giữ ánh sáng và cho ánh sáng chạy vòng bên trong, với một vòng sợi quang lớn hơn. Ánh sáng laser liên tục đi qua cả hai bộ phận, giúp các tín hiệu hình thành và duy trì ổn định.

luana-olivieri-luke-peters-and-antonio-cutronajpg.jpg
Các nhà nghiên cứu kiểm tra “cầu vồng” ánh sáng trước khi chuyển thành các tín hiệu sóng milimet. (Ảnh: Đại học Loughborough)

Nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh từng tần số trong “cầu vồng” ánh sáng, đồng thời vẫn giữ được độ chính xác và ổn định khi chuyển chúng thành sóng milimet. Điều này giúp tạo ra các tín hiệu phù hợp với nhiều mục đích khác nhau.

Nhờ băng thông lớn, sóng milimet có thể truyền nhiều dữ liệu hơn, mở ra tiềm năng cho mạng 6G trong tương lai.

Độ chính xác cao của các tín hiệu còn đặc biệt hữu ích với công nghệ lượng tử, nơi việc đo và kiểm soát thời gian cần được thực hiện với sai số cực nhỏ.

microcomb-chip-beside-one-euro-coinjpg.jpg
Vi mạch tạo “cầu vồng ánh sáng” có kích thước chỉ tương đương một hạt gạo, đặt cạnh đồng xu 1 euro để so sánh. (Nguồn: Đại học Loughborough)

Hiện nay, dù con chip chỉ cỡ hạt gạo, toàn bộ thiết bị vẫn chiếm diện tích tương đương một chiếc bàn. Các nhà nghiên cứu đang tìm cách giảm kích thước và mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống. Mục tiêu trước mắt là thu nhỏ toàn bộ thiết bị xuống khoảng kích thước một chiếc hộp đựng giày.

Những sinh vật sống lâu đến khó tin: Có loài đạt 15.000 tuổi

Tuổi thọ 100 năm đã là điều hiếm gặp ở con người, nhưng trong tự nhiên, có những sinh vật sống hàng trăm, hàng nghìn năm và thậm chí lâu hơn thế.

Con người thường xem 100 tuổi là một cột mốc đặc biệt. Thế nhưng trong tự nhiên, tuổi thọ ấy vẫn chưa là gì nếu đặt cạnh một số sinh vật có thể tồn tại hàng trăm, hàng nghìn năm.

1. Bọt biển thủy tinh

Bóng đèn lâu đời nhất thế giới đã thắp sáng suốt 125 năm

Một bóng đèn tại Mỹ đã phát sáng gần như liên tục suốt 125 năm. Bí mật đằng sau tuổi thọ đáng kinh ngạc ấy không nằm ở phép màu mà ở chính nguyên lý vật lý.

Khi nhắc đến bóng đèn, hầu hết mọi người đều nghĩ đây là thiết bị có tuổi thọ vài năm rồi phải thay mới. Thế nhưng tại Trạm cứu hỏa số 6 ở thành phố Livermore, bang California (Mỹ), các nhân viên đã hát "Chúc mừng sinh nhật" cho một chiếc bóng đèn đã phát sáng gần như liên tục kể từ năm 1901. Được biết đến với tên gọi Centennial Light, bóng đèn này đã trở thành biểu tượng đặc biệt trong lịch sử ngành điện khi vẫn hoạt động sau hơn 125 năm.

Vậy làm thế nào một bóng đèn được sản xuất từ đầu thế kỷ XX lại có thể bền hơn rất nhiều so với những bóng đèn hiện đại?

Trở về từ không gian sau 3.856 vòng quay Trái Đất

Sau 8 tháng thực hiện sứ mệnh nghiên cứu ngoài không gian, ba nhà phi hành vũ trụ đã hạ cánh an toàn xuống thảo nguyên Kazakhstan.

Sau khi hoàn thành 3.856 vòng quay quanh Trái Đất và vượt qua chặng đường hơn 164 triệu km, phi hành gia Chris Williams của NASA đã trở về Trái Đất thành công. Chuyến đi kéo dài 8 tháng này đóng góp quan trọng cho khoa học và phục vụ hành trình đưa con người lên Mặt Trăng và Sao Hỏa.

Chris Williams cùng hai phi hành gia người Nga Sergey Kud-Sverchkov và Sergei Mikaev đã hạ cánh an toàn xuống phía đông nam thành phố Dhezkazgan (Kazakhstan) bằng tàu vũ trụ Soyuz MS-28.

Đọc nhiều nhất

Tin mới