Un equipo de investigación de la Universidad de Osaka ha introducido un nuevo detector de terahercios que permite una comunicación de datos inalámbrica extremadamente rápida y un radar de alta sensibilidad mediante el uso de un rango de frecuencia con el que anteriormente era muy difícil trabajar. Su enfoque combinó electrónica sensible y un método novedoso para manejar altas frecuencias para lograr el objetivo largamente buscado de usar radiación de terahercios para enviar y recibir datos inalámbricos. La transmisión récord de 30 gigabit por segundo sin errores en tiempo real que obtuvieron puede abrir el camino para la tecnología de red celular de próxima generación (6G).

Los datos inalámbricos tienen una gran demanda. No solo los teléfonos móviles necesitan altas velocidades para transmitir videos sobre la marcha, pero algunas personas que viven en áreas rurales dependen completamente de la tecnología inalámbrica para sus conexiones de banda ancha en el hogar. Radiación de terahercios:ondas electromagnéticas con frecuencias de alrededor de 10 ¹² ciclos por segundo — durante mucho tiempo ha estado tentando tanto a los científicos como a las empresas de telefonía móvil. La alta frecuencia de la radiación de terahercios permitiría que se transmitieran más datos por segundo, en comparación con el estándar actual de unos 800 MHz. Sin embargo, un receptor práctico de terahercios sigue siendo esquivo, por dos razones principales. Primero, las oscilaciones electromagnéticas son demasiado rápidas para que las manejen los dispositivos electrónicos convencionales, y tanto el oscilador de terahercios como el detector tienen poca eficiencia. Segundo, el ruido térmico del detector de temperatura ambiente oscurece las señales recibidas arriba.

Ahora, investigadores de la Universidad de Osaka han inventado un receptor novedoso que no solo supera estos obstáculos, también estableció el récord de la velocidad de transmisión en tiempo real sin errores más rápida hasta la fecha. Utilizaron un componente electrónico especial llamado diodo tunelizador resonante. En contraste con la electrónica normal, para la cual la corriente siempre aumenta a voltajes mayores, en un diodo tunelizador resonante, hay un voltaje "resonante" específico que produce el pico de corriente. Por lo tanto, existe una región en la que la corriente cae realmente al aumentar el voltaje. Este comportamiento no lineal permite a los científicos sincronizar las señales de terahercios recibidas rápidamente con un oscilador electrónico interno en el dispositivo. y luego separe los datos de la onda portadora. En el final, la sensibilidad se incrementó en un factor de 10, 000. "Entre todos los sistemas electrónicos, el nuestro alcanzó la tasa de transmisión de datos inalámbrica sin errores más alta, "dice el primer autor Yousuke Nishida.

Las torres de telefonía celular no son los únicos lugares donde puede encontrar radiación de terahercios en el futuro. "Esta tecnología se puede poner en práctica en una amplia gama de aplicaciones, además de la comunicación inalámbrica 6G de próxima generación. Estos incluyen detección espectroscópica, inspección no destructiva, y radar de alta resolución, "agrega el autor correspondiente Masayuki Fujita.