Wi-fi met een snelheid van 1 tb/s (een terabit per seconde) is mogelijk door radiogolven te gebruiken. Daar kwamen onderzoekers van de Amerikaanse Rice University achter. Nu proberen ze hun idee tot een bruikbaar systeem om te bouwen.

Daarmee zou draadloos internet plotseling veel sneller worden. Ruim 10.000 keer sneller dan het 4G-netwerk dat smartphones nu gebruiken. Daardoor wordt het mogelijk om allerlei nieuwe dingen draadloos te doen. Vooral met de komst van het Internet of Things is snelle communicatie met veel apparaten tegelijk noodzakelijk, wat een snellere verbinding vereist.

Maar de bandbreedte van de radiostraling die we nu gebruiken voor internetsignalen raakt vol en zal daar niet voor werken. Dus kijken de onderzoekers naar een ander deel van het radiospectrum: de radiogolven met een frequentie van ongeveer 100 tot enkele duizenden GHz. Om de beoogde snelheid te halen moeten ze echter een radiozender en -ontvanger maken die per minuut een biljard pulsen kan zenden en ontvangen. Dat is niet eenvoudig.

Pulsgenerator

Het idee van een pulsontvanger begon bij Marconi, de uitvinder van de radio. Hij bouwde al een simpele pulsgenerator met behulp van radiogolven om over lange afstand te communiceren. Daarbij gingen de signalen via een grote antenne door de lucht. In de hightech variant van Rice University glipt het radiosignaal naar een antenne die op de chip zit. Daar bouwt een magnetische energie zich op totdat de onderzoekers op een knopje drukken en de energie vrijlaten als een razendsnelle puls van radiogolven.

Op deze manier is de gewenste snelheid van 1 tb/s te halen. Het is een alternatief voor laserpulsen, een andere manier voor razendsnelle dataoverdracht. Waar de laser op pulslengte wint de radiomethode het op frequentie. Ter vergelijking: het record voor een laserpuls staat op enkele tientallen attoseconden (10-18 s), voor de radiopuls is het bij dit onderzoek 1,9 picoseconden (10-12 s). Voor beiden valt wat te zeggen, maar ze zijn allebei ook onhandig voor draadloze communicatie. In het geval van deze radiosignalen is er bijvoorbeeld altijd een ononderbroken lijn tussen zendmast en ontvanger nodig, omdat de signalen tussen 100 en duizenden GHz geabsorbeerd worden door objecten. Dat is in het dagelijks gebruik niet altijd haalbaar. De onderzoekers willen dat oplossen door de zender zo te bouwen dat hij mensen volgt door een ruimte, zodat de signaalbundel altijd op het gewenste apparaat focust. Hoe ze dat gaan doen weten ze nog niet.

Beeld: De gebruikte chip waarmee de snel pulserende terabit-golf gemaakt werd.Jeff Fitlow/Rice University

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.