Представьте, что вы скачиваете несколько фильмов в 4K за доли секунды — без проводов и даже без привычного 5G. Именно такую скорость продемонстрировали исследователи из Университета Токусимы, Токийского университета и Университета Гифу. Они впервые в мире достигли уровня 100+ Гбит/с на частотах выше 420 ГГц, а именно — 112 Гбит/с на 560 ГГц. Это настоящий прорыв для будущих сетей 6G, где потребуется огромная пропускная способность, сверхнизкая задержка и поддержка тысяч устройств одновременно.
Результат опубликован в журнале Nature после рецензирования. Ещё в октябре 2025 года работа появилась на arXiv, а теперь получила официальное признание.
Главное препятствие и как его преодолели
В терагерцовом диапазоне (выше 300 ГГц) обычные технологии сталкиваются с двумя серьёзными проблемами: сильным фазовым шумом и падением мощности сигнала. Чем выше частота, тем сложнее поддерживать стабильный и качественный сигнал.
Японская команда решила эту задачу с помощью микрогребёнок (microcombs) — крошечных фотонных устройств, которые работают как оптические линейки. Они расщепляют лазерный луч на множество сверхстабильных и равномерно распределённых частот. Такие «гребёнки» дают отличную стабильность и минимальный фазовый шум, что идеально для терагерцовой связи.
Чтобы сделать устройство компактным и надёжным, учёные приклеили оптическое волокно напрямую к кремний-нитридной микрогребёнке. Это исключило проблемы с выравниванием и позволило уместить всю систему в размер ногтя. Кроме того, добавили терморегуляцию и защиту от перепадов температуры — теперь устройство стабильно работает в реальных условиях.
Как достигли рекордной скорости
Исследователи сгенерировали два стабильных оптических носителя и применили модуляцию высокого порядка: QPSK (84 Гбит/с) и 16QAM (112 Гбит/с). Это значительно выше типичных нескольких Гбит/с, которые раньше удавалось получить на похожих частотах.
Будущие сети 6G должны обеспечивать терабитные скорости, работать с огромным количеством устройств и поддерживать приложения вроде голографической связи, автономного транспорта и промышленного ИИ. Терагерцовый диапазон — один из ключевых кандидатов для этого, но до сих пор он оставался слишком «капризным». Новый подход с микрогребёнками открывает дорогу к практическому использованию таких частот, в том числе для сверхбыстрого мобильного бэкхаула.
Профессор Такэси Ясуи (Takeshi Yasui) из Университета Токусимы назвал результат «важным шагом к реальным системам 6G и ультраскоростным беспроводным соединениям».
