ساخت سطح هوشمندی که با استفاده از نور و امواج رادیویی محاسبات انجام می‌دهد

گروهی از پژوهشگران به سرپرستی دانشگاه جنوب‌شرقی چین موفق به ساخت سطح نوین و قابل برنامه‌ریزی شده‌اند که قادر است محاسبات را مستقیماً بر روی امواج رادیویی و هنگام برخورد با سطح انجام دهد.

انقلابی در پردازش سیگنال‌های رادیویی

اختراع ارتباطات رادیویی در دهه ۱۸۹۰ یکی از تحولات بزرگ تاریخ بشر بود که امکان انتقال سیگنال‌ها را از طریق امواج الکترومغناطیسی فراهم کرد. در فناوری‌های سنتی، این سیگنال‌ها پس از دریافت، ابتدا به جریان الکتریکی و سپس به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌شوند تا پردازنده‌ها بتوانند اطلاعات آن‌ها را تجزیه‌وتحلیل کنند.

با این حال، مهندسان برق و پژوهشگران این پروژه نشان داده‌اند که می‌توان فرایند پردازش را با استفاده از سطوح مهندسی‌شده موسوم به متاسرفیس به صورت مستقیم درون خود موج انجام داد.

فناوری متاسرفیس‌های قابل برنامه‌ریزی

متاسرفیس‌ها سطوح بسیار نازکی هستند که با ساختارهای میکروسکوپی پوشانده شده‌اند و می‌توانند امواج الکترومغناطیسی را به شکل کنترل‌شده‌ای تغییر دهند. این فناوری جدید بر پایه سال‌ها تحقیق درباره متاسرفیس‌های دارای کدگذاری زمانی توسعه یافته است.

• امکان کنترل متاسرفیس در فضا و زمان
• ایجاد رابطه مستقیم میان الگوهای کدگذاری و عملیات ریاضی
• اجرای هم‌زمان تبدیل فوریه و کانولوشن روی موج خروجی

عملکرد سیستم در آزمایش‌های واقعی

پژوهشگران این سیستم را در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی و همچنین محیط‌های بیرونی واقعی با حضور موانع و نویز محیطی بررسی کردند. نتایج نشان داد که سامانه قادر است عملیات محاسباتی را در زمان واقعی و با دقت بالایی به انجام برساند.

«این فناوری به عنوان یک رایانه الکترومغناطیسی قابل برنامه‌ریزی مجدد عمل می‌کند که سیگنال‌ها را مستقیماً در مسیر انتشار موج پردازش می‌کند.»

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که اگرچه تجهیزات الکترونیکی معمولی همچنان برای بارگذاری الگوها و مدیریت سیستم مورد نیاز هستند، اما این رویکرد می‌تواند نیاز به قطعات پیچیده مانند مبدل‌های پرسرعت آنالوگ به دیجیتال را کاهش دهد و راه را برای توسعه فناوری‌های پیشرفته نظیر ارتباطات نسل ششم هموار سازد.