Une équipe conjointe de Pékin, Hong Kong et Californie vient de révéler au monde un composant minuscule aux capacités hors norme. Une puce capable d'encaisser des débits de données dépassant les 100 Gb/s ; c'est dix fois plus rapide que la 5G dans sa limite théorique et 500 fois plus que les débits moyens proposés par les opérateurs américains.
Nous n'avons même pas dit adieu à la 5G (elle n'a même pas atteint son plein potentiel), et dans les faits, la course à la 6G n'a pas officiellement débuté. Son déploiement commercial à grande échelle n'est pas attendu avant 2030, mais le secteur de la recherche a déjà les mains dans le cambouis.
Des chercheurs issus de l’Université de Pékin, la City University of Hong Kong et l’Université de Californie à Santa Barbara ont présenté dans la revue Nature leur dernière innovation : une puce de 11 millimètres sur 1,7 millimètre seulement, mais capable de dépasser les 100 Gb/s. Pour comparaison, la 5G plafonne théoriquement à 10 Gb/s. En réalité, les utilisateurs américains naviguent le plus souvent entre 150 et 300 M/s par seconde, des seuils proches des nôtres, avec Orange en tête.
Une vitesse brute déjà impressionnante ; mais la conception de cette puce l'est presque tout autant, puisqu'elle couvre un immense spectre de fréquences radio (0,5 à 115 GHz), sans recourir aux neuf circuits distincts qu’imposent généralement de telles largeurs de bande.
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Quand l’optique prend le relais de l’électronique
Pour fonctionner si rapidement, cette puce n'est pas faite du même bois que les autres et nécessite deux composants complémentaires. Le premier, le modulateur électro-optique, reçoit les ondes radio et les transforme en signaux lumineux. Ce procédé permet de franchir des fréquences que les circuits électroniques classiques ne peuvent pas exploiter efficacement. Le second, est un oscillateur optoélectronique, qui fait le chemin inverse : il régénère ces signaux lumineux sous forme d’ondes radio et génère les fréquences nécessaires pour couvrir l’ensemble du spectre, de 0,5 à 115 GHz.
Ainsi, cette puce combine dans un seul circuit ce qui demanderait normalement un enchaînement de modules qui couvriraient les neuf bandes radio. Les chercheurs ont réussi à faire cohabiter à sa surface des composants qui utilisent la lumière pour traiter l’information. C’est ce qu'on appelle l’intégration optique sur puce : remplacer une partie des circuits électriques par des circuits optiques gravés directement dans la puce. La lumière permet de transporter beaucoup plus d’informations qu’un signal électrique et de maintenir la stabilité du signal sur des fréquences très élevées, ce qui permet ici de gérer un spectre immense sans multiplier les modules.
Un avant-goût de la décennie 2030 ?
Bien sûr, on ne retrouvera pas une telle puce dans nos smartphones de sitôt, il suffit de voir où en est la 5 G actuelle en France. Le réseau est certes bien installé, mais la bande 3,4‑3,8 GHz, essentielle pour assurer des débits élevés, n’est pas encore accessible à tous les foyers.
La 6G reste donc, à ce stade, un rêve (très) lointain et tout reste à construire : déploiement des antennes, normalisation internationale, adaptation des terminaux et surtout industrialisation de ce type de composant.
Néanmoins, cette petite puce sino-américaine nous montre à quoi pourraient ressembler nos réseaux de demain, capables de supporter des torrents de données. Voitures autonomes, systèmes de sécurité, IA, internet des objets (IoT), robotique, etc. Autant de technologies qui feront exploser la demande en bande passante au cours de la prochaine décennie et généreront tellement de données que seuls des réseaux ultraperformants pourront absorber.
Source : Science Alert
