5G устарел: проект казахстанского учёного обещает "революцию" в системе беспроводной связи

Сегодня в Казахстане отмечается День работников науки. С развитием технологий современные учёные стали всё чаще исследовать возможности повышения качества беспроводной связи. Так, казахстанский физик Дияр Талбаев представил инновационный проект, который может значительно улучшить качество мобильного интернета. Что значит его открытие для человечества, он рассказал в интервью корреспонденту Baigenews.kz.

Уроженец Алматы, кандидат технических наук университета Тулейн, член Национального совета по науке и технологиям при Президенте РК Дияр Талбаев уже не первый год успешно строит научную карьеру в США. Казахстанский учёный известен своими новыми экспериментальными технологиями для генерации очень коротких импульсов света в терагерцовой области.

Два года назад старейший американский благотворительный фонд W. M. Keck Foundation, поддерживающий научные, инженерные и медицинские исследования, выделил грант в один миллион долларов для учёных Дияра Талбаева и Дениса Бондаря. Их проект под названием "Оптические сверхколебания во временной области: "Видение" сквозь непрозрачную материю и преобразование длины волны без нелинейности", по мнению учёного, может привести к "прорыву" в оптических и беспроводных технологиях. 

Талбаев с коллегой должны совершить то, чего ещё не делал ни один физик: увидеть сквозь непрозрачную материю с помощью сверхколебаний света в лаборатории спектроскопии во времени. Этот проект, в конечном итоге, может трансформировать широкий спектр областей и технологий, начиная от беспроводной связи и дистанционного зондирования, рентгеновских лучей и заканчивая совершенствованием систем проверок безопасности.

Выделенные средства в размере одного миллиона долларов учёные собираются потратить на закупку необходимого оборудования, материалов и на заработные платы научных сотрудников, студентов-аспирантов, работающих над проектом. Грант обеспечит программу работы над проектом в течение трёх лет. 

"Первая задача проекта — это испускание и наблюдение сверхколебаний электрического поля во времен в световой волне.  Сверхколебаниями называются колебания с частотой, превышающей все частоты в спектре световой волны. Такие колебания могут наблюдаться в очень коротких промежутках времени, в течение которых длина волны кажется короче, чем все присутствующие в спектре длины волн", - объяснил казахстанский учёный.

Он отметил, что раньше такие наблюдения никто не проводил. Однако похожий проект был впервые предложен в 1991 году израильским физиком Якиром Аароновым, но так и остался незавершённым. 

На сегодня учёным уже удалось испустить и измерить сверхколебания во времени на терагерцовых частотах света в лаборатории в университете Тулейн. Следующая их задача - найти области применения таких сверхколебаний. 

"В частности, мы рассмотрим их применение в области дистанционного зондирования. Это обнаружение химических веществ на расстоянии. Ещё одна область применения - визуализация в медицине. Этот проект также мог бы стать более безопасной альтернативой ультрафиолетовому излучению или даже рентгеновским лучам, которые используются во многих областях, но могут вызывать рак и другой вред для человека при длительном воздействии", - пояснил Дияр Талбаев. 

Кроме того, по его словам, потенциально возможны приложения в области беспроводной связи на частотах, превышающих частоты вышек 5G в десятки раз, что может привести к увеличению скорости передачи данных тоже в десятки раз.

Чем именно данная научная работа превзойдет 5G и какое техническое оборудование понадобится для реализации задумки, рассказал учёный. 

"В задачи проекта не входит непосредственно разработка системы беспроводной или сотовой связи с применением сверхколебаний. Проект ставит перед собой фундаментальные вопросы распространения и взаимодействия сверхколебаний с различными средами. Области перспективных приложений довольно широки, но в какой именно области эти волны найдут значительное применение предсказать трудно", - ответил Талбаев. 

Исследование учёного высоко оценили его коллеги, в том числе декан факультета естественных наук и инженерии университета Тулейн Кимберли Фостер.

"В эту эпоху, когда так много человеческого взаимодействия, культуры, коммерции и открытий обусловлено технологическими достижениями, прорыв, подобный тому, к которому стремятся эти исследователи, может иметь далеко идущие глобальные последствия, улучшая и даже спасая жизни во всем мире", - подчеркнул Фостер.

В Министерстве науки РК сообщили, что если результат проекта учёных позволит сделать экспериментальное открытие, то первоначально обращение состоится в патентные органы США.  

"Собственником патента будет университет Тулейн, как работодатель учёных Талбаева и Бондаря, которые руководят этой программой. Такая структура собственничества патентов является типичной в научно-исследовательских институтах США", - ответили в ведомстве. 

Отметим, что долгий путь к успеху Дияра Талбаева начался с диплома с отличием по специальности "Прикладная математика" в Московском физико-техническом институте в 1998 году, далее он получил докторскую степень в Университете Стони-Бруке в Нью-Йорке в 2004 году.

Сегодня учёный является профессором кафедры физики и инженерной физики Tulane University, а за спиной сохранился немалый опыт в качестве младшего научного сотрудника химического факультета Йе́льского университета. Кроме того, он работал научным сотрудником Центра интегрированных нанотехнологий "Лос-Аламосской национальной лаборатории", а также в одной из шестнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США и во втором по времени основания высшем учебном заведением США, в колледже Вильгельма и Марии.