Une technologie révolutionnaire amplifie les ondes térahertz pour la communication 6G
Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Hyong-Ryeol Park du Département de physique de l’UNIST a introduit une technologie capable d’amplifier les ondes électromagnétiques térahertz (THz) de plus de 30 000 fois. Cette avancée, combinée à l’intelligence artificielle (IA) basée sur des modèles physiques, est en passe de révolutionner la commercialisation des fréquences de communication 6G.
En collaboration avec le professeur Joon Sue Lee de l’Université du Tennessee et le professeur Mina Yoon du laboratoire national d’Oak Ridge, l’équipe de recherche a réussi à optimiser le nano-résonateur THz spécifiquement pour la communication 6G à l’aide d’une technologie d’optimisation avancée.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans la version en ligne de Lettres nano.
En intégrant l’apprentissage de l’IA, basé sur un modèle théorique physique, l’équipe a permis la conception efficace de nano-résonateurs THz sur des ordinateurs personnels, un processus qui prenait auparavant beaucoup de temps et était exigeant, même avec des superordinateurs.
Grâce à une série d’expériences de transmission d’ondes électromagnétiques THz, l’équipe a évalué l’efficacité du nano-résonateur nouvellement développé.
Les résultats ont été stupéfiants, le champ électrique généré par le nano-résonateur THz dépassant de plus de 30 000 fois les ondes électromagnétiques générales. Cette réalisation représente une incroyable amélioration de l’efficacité de plus de 300 % par rapport aux nano-résonateurs THz précédemment rapportés.
Traditionnellement, la technologie de conception inverse basée sur l’IA se concentrait sur la conception de structures de dispositifs optiques dans les zones visibles ou infrarouges, qui ne représentaient qu’une fraction de la longueur d’onde. Cependant, l’application de cette technologie à la gamme de fréquences de communication 6G (0,075 à 0,3 THz) a présenté des défis importants en raison de l’échelle beaucoup plus petite, environ un millionième de la taille de la longueur d’onde, a expliqué le professeur Park.
Pour surmonter ces défis, l’équipe de recherche a conçu une approche innovante en combinant un nouveau nano-résonateur THz avec une méthode de conception inverse basée sur l’IA et basée sur un modèle théorique physique. Cette approche a permis d’optimiser l’appareil en moins de 40 heures, même sur des ordinateurs personnels, par rapport aux dizaines d’heures nécessaires auparavant pour une seule simulation ou potentiellement à des centaines d’années pour une optimisation d’un seul appareil.
Le chercheur Young-Taek Lee (Département de physique de l’UNIST), premier auteur de l’étude, a souligné la polyvalence du nano-résonateur optimisé, soulignant ses implications pour les détecteurs ultra-précis, les capteurs de détection moléculaire ultra-petits et les études de bolomètres. Il a ajouté : « La méthodologie employée dans cette étude ne se limite pas à des nanostructures spécifiques mais peut être étendue à diverses études utilisant des modèles théoriques physiques de différentes longueurs d’onde ou structures. »
Le professeur Park a souligné l’importance de comprendre les phénomènes physiques en conjonction avec la technologie de l’IA, déclarant : « Même si l’IA peut sembler être la solution à tous les problèmes, la compréhension des phénomènes physiques reste cruciale. »
Fourni par l’UNIST
