Siêu thiết bị tiết kiệm năng lượng cho mạng 6G

Sự ra đời của công nghệ không dây thế hệ thứ 6 (6G) tạo ra một bước nhảy vọt cho tương lai truyền thông không dây. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Hongkong (CityU) đã phát minh siêu thiết bị terahertz (THz) có thể điều hướng mang tính đột phá cho phép kiểm soát hướng bức xạ và vùng phủ sóng của các chùm THz.

Bằng cách xoay siêu bề mặt (metasurface) của nó, thiết bị có thể nhanh chóng hướng tín hiệu 6G chỉ đến một người nhận được chỉ định đồng thời giảm thiểu rò rỉ điện năng và tăng cường quyền riêng tư. Siêu thiết bị được kỳ vọng sẽ cung cấp một phương tiện có thể điều chỉnh, định hướng và bảo mật cao cho mọi hệ thống liên lạc 6G trong tương lai.

Siêu thiết bị tiết kiệm năng lượng cho mạng 6G -0
Giáo sư Tsai Din-Ping, Chủ tịch Khoa Kỹ thuật Điện tại CityU.

Tiềm năng công nghệ băng tần THz là không giới hạn, vì nó có nguồn phổ tần dồi dào để hỗ trợ 100 Gbps (gigabit/ giây) - và thậm chí tốc độ dữ liệu siêu cao cấp Tbps (terabit/ giây) cho truyền thông không dây, tức là hàng trăm đến hàng nghìn, nhanh hơn nhiều lần so với tốc độ truyền dữ liệu 5G.

Tuy nhiên, các hệ thống THz thông thường sử dụng mạng thấu kính và gương phản xạ điện môi nặng, cồng kềnh, chỉ có thể dẫn sóng đến một máy phát hoặc máy dò cố định hoặc truyền chúng đến một máy thu duy nhất đặt tại một vị trí cố định hoặc bao phủ một khu vực hạn chế. Điều này cản trở sự phát triển của các ứng dụng 6G trong tương lai, vốn yêu cầu định vị chính xác và cường độ tín hiệu tập trung.

Các hệ thống cồng kềnh hiện tại cản trở các ứng dụng 6G

Với nỗ lực chung của 2 nhóm nghiên cứu tại CityU - dẫn đầu là Giáo sư Tsai Din-Ping, Chủ tịch Khoa Kỹ thuật Điện; và Giáo sư Chan Chi-hou, Giám đốc Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước về Sóng Terahertz và Milimet (SKLTMW) - một siêu thiết bị mới có thể điều chỉnh, kiểm soát hoàn toàn hướng truyền và vùng phủ sóng của chùm THz gần đây đã được phát triển để vượt qua những thách thức này.

Giáo sư Tsai, chuyên gia trong lĩnh vực siêu bề mặt và lượng tử ánh sáng, giải thích: “Sự ra đời của siêu thiết bị THz giúp điều chỉnh mang đến triển vọng thú vị cho mọi hệ thống liên lạc 6G. Thiết bị meta của chúng tôi cho phép truyền tín hiệu đến người dùng hoặc máy dò cụ thể và có thể linh hoạt điều chỉnh hướng truyền khi cần”.

Giáo sư Chan, người chuyên nghiên cứu về công nghệ terahertz, cho biết thêm: “Phát hiện của chúng tôi mang lại nhiều lợi ích cho mọi hệ thống truyền thông THz tiên tiến - bao gồm bảo mật, tính linh hoạt, tính định hướng cao và mức độ tập trung tín hiệu”.

Metasurface quay với hàng ngàn ăng-ten siêu nhỏ

Siêu thiết bị bao gồm 2 hoặc 3 siêu bề mặt quay (vật liệu nhân tạo, tấm mỏng có độ dày dưới bước sóng), hoạt động như những máy chiếu hiệu quả để điều khiển tiêu điểm của chùm tia THz trên mặt phẳng 2 chiều hoặc 3 chiều. Với đường kính 30mm, mỗi metasurface có khoảng 11.000 ăng-ten siêu nhỏ, có kích thước chỉ 0,25mm x 0,25mm và khác nhau.

Giáo sư Tsai báo cáo: “Bí quyết thành công của siêu thiết bị nằm ở sự tính toán và thiết kế tỉ mỉ của từng ăng-ten siêu nhỏ. Chỉ cần xoay các siêu bề mặt mà không yêu cầu thêm không gian, tiêu điểm chùm THz sẽ được điều chỉnh và hướng tới các tọa độ X, Y và Z đã chỉ định của điểm đến tương ứng”.

Với siêu thiết bị tiên tiến và có độ chính xác cao, nhóm nghiên cứu tiến hành thử nghiệm và xác minh rằng 2 loại thiết bị siêu tiêu cự thay đổi mà họ phát triển - thiết bị siêu nhân đôi và 3 tiêu cự - có thể chiếu điểm hội tụ của sóng THz thành một điểm tùy ý tương ứng trong mặt phẳng 2D và không gian 3D với độ chính xác cao. Thiết kế sáng tạo này đã chứng minh khả năng của một siêu thiết bị trong việc hướng tín hiệu 6G đến một vị trí cụ thể trong không gian 2 và 3 chiều.

Vì chỉ người dùng hoặc máy dò ở một điểm cụ thể mới có thể nhận tín hiệu và tín hiệu tập trung cao độ có thể được chuyển linh hoạt sang người dùng hoặc máy dò khác mà không lãng phí năng lượng cho máy thu gần đó hoặc làm giảm quyền riêng tư. Siêu thiết bị còn giúp tăng khả năng định hướng, bảo mật và tính linh hoạt trong truyền thông 6G trong tương lai với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.

Siêu thiết bị tiết kiệm năng lượng cho mạng 6G -0
Sơ đồ các siêu thiết bị đa tiêu cự: thiết bị meta bộ 2 (trái) và bộ 3.

Dễ dàng mở rộng quy mô sản xuất với chi phí thấp

Các siêu bề mặt được chế tạo bằng nhựa chịu nhiệt độ cao và phương pháp in 3D do nhóm phát triển. Chúng nhẹ, nhỏ và có thể dễ dàng sản xuất ở quy mô lớn với chi phí thấp cho những ứng dụng thực tế. Siêu thiết bị cho phép điều chỉnh THz mới lạ dự kiến ​​sẽ có tiềm năng ứng dụng lớn cho mọi hệ thống liên lạc 6G - bao gồm truyền năng lượng không dây, chụp ảnh thu phóng và viễn thám. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch thiết kế thêm một số ứng dụng siêu thiết bị dựa trên hình ảnh đa tiêu cự THz.

Diên San (Tổng hợp)

Các tin khác

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Hệ thống quan trắc môi trường tự động là trụ cột quan trọng của quản trị môi trường, cung cấp dữ liệu phục vụ giám sát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên liên tiếp thời gian qua, nhiều vụ việc dữ liệu quan trắc môi trường bị can thiệp, thao túng, không chỉ đặt ra trách nhiệm của các bộ, ngành, cá nhân có liên quan, mà còn đặt ra câu hỏi về doanh nghiệp được hưởng lợi, cơ chế quản lý dữ liệu và khả năng truy đến cùng chuỗi hành vi nếu có sự móc nối giữa các bên.

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Từng hai lần lĩnh án tù, Nguyễn Văn Dũng tiếp tục xuất hiện trong các phim ngắn với vai “đại ca” giang hồ. Trong vụ án liên quan kênh YouTube “Đời TV”, lời khai của những người tham gia cho thấy Dũng được mời đóng phim vì có lượng người theo dõi, có thể giúp kênh tăng lượt xem.

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Là một trong những nơi tập trung nhiều khu, cụm công nghiệp ở phía Nam, thu hút hàng triệu người từ khắp nơi đổ về làm công nhân và lao động tự do nên TP Đồng Nai luôn là địa bàn mà các đối tượng tội phạm, đặc biệt là trộm cắp, cướp giật chọn làm nơi gây án. Đối tượng mà chúng nhắm đến thường là công nhân. Không để tình trạng này tiếp diễn, Ban Giám đốc Công an TP Đồng Nai đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự và Công an các xã, phường tăng cường nắm tình hình địa bàn, phối hợp tuần tra khép kín để kịp thời đấu tranh, triệt phá.

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Công ty khởi nghiệp của Đức SWARM Biotactics chế tạo côn trùng lai máy móc phục vụ mục đích quốc phòng - nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học gắn camera lên những loài côn trùng. Các nhà nghiên cứu điều khiển côn trùng bằng cách gửi xung điện đến râu của chúng, khuyến khích gián di chuyển. Nếu thành công, các đàn robot này có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ như trinh sát hoặc tìm kiếm cứu nạn.

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Thời gian vừa qua, trong khu vực cấm, hạn chế bay ở sân bay Tân Sơn Nhất, TP Hồ Chí Minh liên tục xuất hiện UAV hoạt động. Tình trạng này không những gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn của những chuyến bay ở cả hai chiều cất, hạ cánh; mà còn khiến nhiều chuyến bay phải tạm dừng nhiều giờ liền, nhiều chuyến phải hạ cánh gấp hoặc di chuyển đến sân bay khác để dừng chờ; gây thiệt hại hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ đồng cho nhiều loại chi phí.

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Một khối băng và đá trên dãy Langtang bất ngờ sụp xuống, kéo theo lũ bùn đá tràn qua biên giới Trung Quốc và Nepal, phá hủy cửa khẩu, đường sá, nhà máy điện và nhiều khu dân cư. Nhưng Rasuwa không chỉ là câu chuyện về một thiên tai dữ dội, nó cảnh báo một thực tế rất đáng lo ngại. Himalaya,“mái nhà thế giới” và nguồn nước của phần lớn châu Á, đang biến đổi nhanh trong khi hạ tầng và các hành lang kết nối ngày càng tiến sâu vào những vùng núi dễ tổn thương. Khi băng, đá, nước và địa hình cùng mất ổn định, một biến cố trên sườn núi có thể nhanh chóng trở thành khủng hoảng xuyên biên giới.

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.