Métasurface espace-temps booste la 6G

Les métasurfaces programmables (PM), également appelées surfaces intelligentes reconfigurables, ne se contentent pas de réfléchir les signaux sans fil, elles contrôlent aussi dynamiquement les ondes électromagnétiques en temps réel. Ces surfaces intelligentes sont essentielles pour faire progresser les technologies de détection et les systèmes de communication sans fil de nouvelle génération.

Des chercheurs de l’Université du Sud-Est, de l’Université du Sannio et de l’Université Paris-Saclay-CNRS ont démontré qu’une PM spécifique, appelée métasurface à codage espace-temps, peut simultanément assurer des fonctions de détection et de communication. Leur étude, publiée dans Nature Communications, présente deux schémas intégrés de détection et de communication (ISAC) exploitant cette technologie.

« À l’ère de la 6G, les réseaux ne doivent plus seulement transmettre des données, mais aussi interagir avec leur environnement et s’y adapter », explique Tie Jun Cui, auteur principal. Animée par cette vision, l’équipe a conçu une PM permettant une communication à haute vitesse tout en détectant son environnement en temps réel.

Métasurface à codage espace-temps : une solution programmable pour le contrôle dynamique des signaux

Au cœur de leur système se trouve une métasurface à codage espace-temps, une surface programmable qui manipule activement les signaux réfléchis. Contrairement aux miroirs classiques qui se contentent de renvoyer la lumière, cette surface ajuste la propagation des ondes électromagnétiques grâce à des diodes intégrées qui s’activent et se désactivent dynamiquement. Elle prend en charge à la fois la fréquence d’origine du signal et des harmoniques supplémentaires, offrant ainsi un contrôle précis.

Cette double fonctionnalité assure une connectivité stable tout en suivant les mouvements, détectant les objets et réagissant aux changements environnementaux. Pour tester ses performances, les chercheurs ont construit un prototype fonctionnant à une fréquence micro-ondes de 10,3 GHz, démontrant avec succès la détection et la communication en temps réel.

« Notre prototype s’adapte aux utilisateurs en mouvement, stabilise les connexions et détecte avec précision les obstacles », explique Cui. « Cette approche pourrait simplifier les réseaux mobiles, réduire les coûts, optimiser l’utilisation du spectre et améliorer la durabilité. »

Cette avancée ouvre la voie aux environnements intelligents du futur, avec des applications dans les villes connectées, la sécurité domestique, la robotique industrielle et les véhicules autonomes. À l’avenir, l’équipe prévoit d’intégrer l’intelligence artificielle pour une prise de décision en temps réel et d’améliorer la sécurité afin d’assurer un fonctionnement fiable et protégé. Son objectif ultime est de créer des espaces intelligents capables de s’adapter sans effort aux besoins des utilisateurs, rendant les habitations et les villes plus connectées, réactives et efficaces.

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