Des chercheurs ont mis au point une puce 6G qui utilise une double approche électro-photonique pour transmettre des signaux sur neuf bandes de fréquies radio.
(Crédit photo : Weiquan Lin via Getty Images)Abonnez-vous à notre newsletter
Des scientifiques en Chine et aux États-Unis ont développé une minuscule puce 6G qui pourrait mettre fin aux débits de données lents et peu fiables dans les zones rurales — et elle est des centaines de fois plus rapide que les vitesses de téléchargement actuelles de votre smartphone.
La 5G est la norme actuelle en matière de communications sans fil, et elle utilise généralement des fréquences inférieures à 6 gigahertz, bien que cela varie d’un pays à l’autre. Le réseau cellulaire le plus performant aux États-Unis au premier semestre 2025 offrait une vitesse de téléchargement 5G de 299,36 mégabits par seconde.
En revanche, la 6G, qui, selon les experts, sera prête en 2030, devrait utiliser plusieurs bandes de fréquences et a le potentiel d’être 10 000 fois plus rapide que la 5G. Le problème pour exploiter la 6G, cependant, est que les appareils nécessiteront plusieurs composants pour accéder aux différentes bandes de fréquences radio — quelque chose que les appareils modernes ne possèdent pas.
Mais voilà, des chercheurs ont intégré l’ensemble du spectre sans fil couvrant neuf bandes de fréquences radio (RF) — de 0,5 à 110 GHz — dans une puce mesurant seulement 0,07 par 0,43 pouces (1,7 par 11 millimètres).
La nouvelle puce est également capable d’atteindre un débit de transmission de données supérieur à 100 gigabits par seconde, y compris sur les bandes basses utilisées dans les zones rurales, où les vitesses peuvent être notoirement lentes. La communication est également restée stable sur l’ensemble du spectre, ont constaté les chercheurs. Ils ont présenté leurs recherches dans une étude publiée le 27 août dans la revue Nature.
Pour mettre cette vitesse de données en perspective, 1 000 smartphones équipés de la puce pourraient diffuser simultanément une vidéo ultra haute définition 8K sans diminution des performances, selon l’agence de presse d’État chinoise Xinhua.
Cette “solution matérielle universelle”, comme l’ont décrite les scientifiques dans l’étude, pourrait être reconfigurée dynamiquement pour changer de bande de fréquence en fonction des besoins.
Ceci est important car les appareils exploitant la 6G utiliseront différents spectres sans fil — des bandes micro-ondes, des ondes millimétriques (mmWave) aux bandes térahertz (THz) — ont noté les chercheurs.
Les bandes mmWave et sub-THz à haute fréquence — entre 100 GHz et 300 GHz — seront utilisées pour les applications nécessitant une latence extrêmement faible, telles que l’informatique d’intelligence artificielle (IA) à haute vitesse et la télédétection. Mais les bandes sub-6 GHz et micro-ondes sont toujours nécessaires pour assurer une couverture sur de vastes zones, ont expliqué les scientifiques dans l’étude.
Une approche basée sur la lumière pour la 6G
Le problème du matériel sans fil actuel, ont déclaré les scientifiques dans l’étude, est qu’il est conçu pour fonctionner dans une bande de fréquences étroite. En l’état actuel des choses, le déploiement de la 6G nécessiterait plusieurs systèmes différents pour différentes bandes, ce qui rendrait le déploiement à grande échelle coûteux et complexe.
La nouvelle puce des chercheurs pourrait potentiellement remplacer plusieurs systèmes en adoptant une double approche électro-optique — utilisant la lumière pour générer des signaux stables sur tout le spectre RF. Un modulateur électro-optique à large bande convertit les signaux sans fil en signaux optiques, qui sont ensuite transmis via des oscillateurs optoélectroniques accordables — ces circuits utilisent la lumière et l’électricité pour générer des fréquences radio, de la bande micro-ondes à la bande THz.
Les scientifiques ont fabriqué leur puce à partir de nitrure de lithium mince (TFLN), au lieu du nitrure de lithium traditionnel, utilisé pour moduler la lumière à haute vitesse. Le TFLN est devenu le choix privilégié pour le matériel de télécommunication de nouvelle génération en raison de sa capacité à offrir des bandes passantes plus élevées avec une latence plus faible.
Lorsque la 6G sera déployée et que davantage de personnes demanderont plus de données, les réseaux cellulaires deviendront inévitablement encombrés — comme le sont les réseaux 5G aux heures de pointe. Un trafic plus élevé pourrait entraîner une congestion et un ralentissement des débits de données.
Le nouveau système évite les interférences en utilisant ce que les chercheurs décrivent comme une “gestion adaptative du spectre”. Normalement, les signaux sont concentrés dans une ou deux bandes de fréquences, mais avec cette nouvelle puce, les signaux peuvent basculer entre plusieurs fréquences sans compromettre la transmission des données. Cela pourrait réduire la probabilité de problèmes de signalisation lors de grands événements ou dans des espaces bondés, où des dizaines de milliers d’appareils se connectent simultanément à un réseau.
“Cette technologie, c’est comme construire une autoroute super large où les signaux électroniques sont des véhicules et les bandes de fréquences sont des voies”, a déclaré à Xinhua l’auteur principal de l’étude, Wang Xingjun, doyen associé de l’École d’électronique de l’Université de Pékin.
Bien que Wang et ses co-auteurs estiment que leur puce 6G “à spectre complet” a le potentiel d’être intégrée dans tous les appareils compatibles, beaucoup de travail reste à faire pour construire l’infrastructure de la prochaine génération de communications sans fil.
Sourse: www.livescience.com