Il futuro della comunicazione wireless si prepara a un salto epocale. Ricercatori statunitensi hanno sviluppato un metodo innovativo per trasmettere segnali a frequenze estremamente elevate, aprendo la strada alla prossima generazione di reti 6G. Questa tecnologia promette connessioni ultraveloci, capaci di sostenere dispositivi esigenti come visori VR senza fili e sistemi di rilevamento in tempo reale.
Precisione estrema per segnali ultraveloce
I ricercatori della Rice University, guidati dal dottorando Burak Bilgin, hanno scoperto un modo per generare e controllare i modelli delle onde radio con una precisione senza precedenti. La tecnica consente di identificare la direzione di un segnale entro un decimo di grado, circa dieci volte meglio rispetto agli approcci attuali. Il risultato è la possibilità di stabilire collegamenti wireless quasi istantanei, riducendo al minimo la latenza.
Bilgin paragona il metodo a un faro che emette più colori di luce, con intensità casuali verso tutte le direzioni. I ricevitori, assimilabili a navi attorno al faro, possono determinare la loro posizione esatta grazie all’insieme unico di colori osservati. Questo meccanismo permette ai dispositivi wireless di “trovare” rapidamente l’un l’altro, essenziale per sfruttare le velocità di trasmissione elevate della futura rete 6G.
Metasurface: la chiave della randomizzazione
Per realizzare questa precisione, il team ha utilizzato una superficie elettronica sottile chiamata metasurface, creata in collaborazione con i laboratori nazionali di Los Alamos e Sandia. Quando un segnale broadband colpisce la metasurface, viene disperso in un pattern unico che varia in base alla direzione e alla frequenza, generando una sorta di “impronta elettromagnetica”. I ricevitori confrontano il pattern con una libreria preregistrata per determinare l’origine del segnale, in un tempo misurabile in picosecondi.
Rispetto ai metodi precedenti, la novità consiste nel combinare variazioni temporali e frequenziali contemporaneamente, aumentando l’accuratezza anche in condizioni di segnale disturbato o con limitazioni di banda. In pratica, la trasmissione diventa sia multicolore che variabile nel tempo, ottimizzando la precisione delle connessioni wireless anche in scenari complessi.
Una rivoluzione per le reti future
Con l’espansione delle reti wireless nella gamma dei terahertz, la capacità di localizzare e stabilire connessioni rapide sarà cruciale. Gli esperimenti hanno richiesto l’analisi di grandi volumi di dati per comprendere il comportamento statistico dei segnali randomizzati, con contributi significativi dai ricercatori della Brown University per la modellazione teorica e fisica.
Edward Knightly, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Rice, sottolinea come questa ricerca trasformi una sfida fisica in un’opportunità. La randomizzazione programmata rende le reti più veloci, intelligenti e affidabili, anticipando l’evoluzione delle reti 6G. Lo studio è pubblicato su Nature Communications Engineering.
