Alors que la 5G n’a pas encore atteint son plein potentiel, une équipe de chercheurs chinois et américains dévoile déjà une puce 6G capable de prendre en charge toutes les fréquences et de supporter des débits de données dépassant les 100 Gb/s. C’est dix fois plus rapide que la cinquième génération dans sa limite théorique. Cette innovation laisse entrevoir d’immenses possibilités dans de nombreux domaines.
La sixième génération de technologies de communication sans fil (5G) se déploie allègrement depuis quelques années. Si elle n’a pas encore atteint son plein potentiel, même dans les pays les plus avancés, de nombreux scientifiques travaillent déjà sur le prochain standard : la 6G. Grâce à un débit promis de plus de 100 gigabits par seconde (Gb/s) et une faible latence, cette technologie doit répondre aux besoins des systèmes gourmands en transport de grandes quantités de données. En particulier les véhicules autonomes, l’Internet des objets (IoT), la communication holographique et les jumeaux numériques.
Une minuscule puce 6G aux capacités hors norme
Alors que cette évolution n’est pas attendue avant 2030, une équipe de chercheurs chinois et américains annoncent la conception d’une minuscule puce 6G aux capacités hors norme. Ce composé électronique serait capable de prendre en charge toutes les fréquences et de supporter des débits de données dépassant les 100 Gb/s. C’est dix fois la vitesse théorique de la cinquième génération et 500 fois le débit moyen réellement proposé par les opérateurs américains. Les résultats de ce travail de recherche ont été publiés fin août dans la revue scientifique Nature.
Un seul circuit pour contenir l’ensemble du spectre
Les chercheurs issus de l’Université de Pékin, de la City University of Hong Kong et de l’Université de Californie à Santa Barbara y décrivent une puce de taille minuscule, de 11 mm sur 1,7 mm seulement, mais capable de dépasser les 100 Gb/s. C’est énorme quand on sait que la 5G plafonne à 10 Gb/s, et que dans les faits les utilisateurs naviguent le plus souvent entre 150 et 300 M/s par seconde, comme en France. De plus, cette puce intègre l’ensemble du spectre, de 0,5 GHz à 115 GHz. Et cela dans un seul circuit, alors qu’une telle couverture nécessite traditionnellement neuf bandes radio distinctes.
La puce 6G s’appuie sur la fusion photonique-électronique
Pour prendre en charge cet immense spectre de fréquences radio, sans recourir aux neuf circuits distincts qu’imposent généralement de telles largeurs de bande, la puce 6G s’appuie sur la fusion photonique-électronique. Cette technique, également appelée intégration optique sur puce, permet d’exploiter la lumière pour traiter l’information. Concrètement, elle consiste à remplacer une partie des circuits électriques par des circuits optiques gravés directement dans le support.
La lumière permet de transporter beaucoup plus d’informations qu’un signal électrique
Ce procédé permet de franchir des fréquences que les circuits électroniques classiques ne peuvent pas exploiter efficacement. La puce peut ainsi transporter beaucoup plus d’informations qu’un signal électrique et maintenir la stabilité du signal sur des fréquences très élevées. Ce qui facilite la gestion d’un spectre immense sans multiplier les modules.
Cette avancée technologique pourrait améliorer considérablement l’accès à Internet dans les zones rurales et isolées, et ainsi réduire la fracture numérique. De plus, les hautes fréquences pourraient offrir une bande passante massive et une latence ultra-faible, utiles pour des applications telles que la réalité virtuelle, l’intelligence artificielle, l’industrie 4.0 ou encore les interventions chirurgicales.
Création de petits modules de communication plug-and-play pour les intégrer dans les appareils connectés
La puce 6G promet également une consommation d’énergie et des performances optimales dans les espaces publics. Elle serait donc adaptée aux lieux très fréquentés tels que les salles de concerts ou les stades, où des milliers d’appareils se connectent simultanément. Les chercheurs planchent désormais sur la création de petits modules de communication plug-and-play pour pouvoir les intégrer dans les smartphones et les appareils connectés notamment. Ce qui facilitera nos communications ou usagés numériques au quotidien.
Les ondes électromagnétiques de la 6G suscitent des inquiétudes concernant la santé humaine
Bien sûr, on ne profitera pas d’une telle puce de si tôt. Il faudra d’abord prévoir les infrastructures dédiées, comme les antennes et les terminaux, et établir les normes internationales encadrant son utilisation. Par ailleurs, les scientifiques devront lever quelques inquiétudes sur la 6G. L’une des principales craintes soulevées par ce standard, comme par son prédécesseur, concerne les effets potentiels des ondes électromagnétiques sur la santé humaine. Les installations supportant une telle technologie émettraient des niveaux plus élevés de radiations électromagnétiques. Des scientifiques et des ONG préviennent notamment contre des risques de cancers et de troubles du sommeil.
