Видеть сквозь стены. Издалека засечь оружие, бомбу и ядовитые вещества. Управлять движением автомобиля силой мысли. И просто передать огромный массив данных за мгновение. Некоторые из этих фантастических возможностей уже испытываются в лабораториях и вполне могут стать реальностью, ответ за сетями будущего — 6G.
В настоящее время требования и спецификация к 6G еще не определены, однако ясно, что будут использоваться еще более высокие частоты, чем в 5G: терагерцовое излучение. Эти короткие (от 1 мм до 30 мкм) волны способны переносить огромный массив информации, дать сверхвысокую скорость передачи данных и энергоэффективность. Терагерцовая связь привлекает внимание ученых уже более полувека, однако активные исследования начались лишь в последние двадцать лет и особенно актуальны сегодня, когда поколение 5G уже вышло на рынок. Если 5G работает на миллиметровых волнах, которые знакомы военным уже десятилетия, то 6G — настоящая электромагнитная целина. Научиться ее использовать — значит перейти к последнему рубежу освоения связи.
Частоты и выше, и ниже терагерц изучены хорошо. Ниже — 5G со всеми сложностями освобождения частот от военных. Выше — ионизирующее излучение, которое разрушает вещество, а значит, не годится. Терагерцовые волны не разрывают молекулы, а воздействуют на них так, чтобы проникать насквозь. Это позволяет передавать данные, даже если между приемником и передатчиком есть препятствие. Подобно рентгену, терагерцовые волны позволяют заглянуть внутрь материи, что может иметь самые разные применения: от военных до медицинских и промышленных (отслеживание дефектов). Кроме того, терагерцовый диапазон на несколько порядков шире, чем у привычной нам мобильной связи, что теоретически позволит достичь скорости передачи несколько терабит в секунду — в десять тысяч раз быстрее домашнего интернета. Этого достаточно, чтобы, например, за секунду скачать 50 фильмов с разрешением 4К.
Атмосферная проблема
Передача информации в мире растет экспоненциально: по прогнозам консалтинговой компании IDC, в ближайшие пять лет объем цифровых данных увеличится в пять раз и достигнет 175 зеттабайт. При этом храниться эти данные будут все больше в публичных облачных хранилищах, что повышает требования к их взаимосвязи и устойчивости. Усугубляет ситуацию и то, что вычислительные возможности компьютеров тоже нащупывают предел. Как следствие, все больше данных обрабатывается с использованием распределенных вычислений (решения выполняются не компьютером, а их связкой). Для этого нужно повышать скорость передачи данных, и дальнейший прогресс может пойти именно по этому пути из-за отсутствия более мощных процессоров.
