Científicos utilizan técnicas cuánticas para mejorar la comunicación inalámbrica a nanos escala entre chips, un avance que podría transformar la tecnología del futuro.
El objetivo es desarrollar sistemas de computación que sean más eficientes, escalables y adaptables.
El análisis de un marco de comunicación inalámbrica que utiliza señalización dual y técnicas de ingeniería Floquet ha revelado avances significativos en la transmisión de datos en terahercios. En el extremo del transmisor, este sistema es capaz de generar simultáneamente una señal modulación en el rango de terahercios y una señal de referencia que coincide con la frecuencia del portador. En el receptor, se utilizan dos pozos cuánticos semiconductores bidimensionales (2DSQWs) para detectar tanto la señal modulado como la señal de referencia.
Con el movimiento de la computación de procesadores de un solo chip hacia sistemas de múltiples chips, los métodos de comunicación convencionales, como Network-on-Chip (NoC) y Network-in-Package (NiP), han mostrado limitaciones en eficiencia. Para abordar estos retos, investigadores de universidades australianas y estadounidenses han centrado sus esfuerzos en la comunicación inalámbrica a nivel de chip, buscando formas de minimizar la interferencia de ruido que complica la decodificación de datos. Mediante la aplicación de la ingeniería Floquet, una técnica cuántica que permite manipular el comportamiento de los electrones, el equipo logró mejorar la detección de señales terahertz.
La implementación de esta metodología en un 2DSQW mostró resultados prometedores, ya que se disminuyó el ruido y se incrementó la claridad de las señales. Los hallazgos sugieren que esta técnica podría facilitar un avance notable en la comunicación inalámbrica entre chiplets, proporcionando una potencial solución a los problemas de eficiencia en los sistemas de múltiples chips.
Además, el equipo ha desarrollado un sistema de señalización dual que opera con dos receptores para monitorear niveles de ruido y ajustar las señales en tiempo real, lo que contribuye aún más a la reducción de tasas de error. Los investigadores Kosala Herath y Malin Premaratne comentaron que esta técnica marca un avance clave hacia el desarrollo de comunicaciones inalámbricas de alta velocidad y con resistencia al ruido para chiplets, acercando la viabilidad de sistemas computacionales más eficientes y escalables.
Estos descubrimientos fueron expuestos en publicaciones científicas, que también abordaron la necesidad de maximizar el potencial de la tecnología terahertz para permitir un mayor ancho de banda en las telecomunicaciones del futuro. Otras instituciones, como la Universidad de Adelaida y la Universidad de Notre Dame, están trabajando en tecnologías complementarias que aumentan la capacidad de transmisión en frecuencias terahertz, fortaleciendo el panorama de comunicación futuro.