Irvine (California).- Un equipo de ingenieros eléctricos de la Universidad de California en Irvine (UC Irvine) ha desarrollado un nuevo transceptor inalámbrico capaz de transmitir datos a velocidades comparables a las de la fibra óptica, sin necesidad de cables físicos. La tecnología opera en frecuencias de hasta 140 gigahercios y alcanza velocidades de 120 gigabits por segundo, un avance que podría transformar el futuro del internet inalámbrico y sentar las bases de las redes 6G y FutureG.
El hallazgo fue desarrollado en la Escuela de Ingeniería Samueli de UC Irvine y documentado en dos estudios publicados este mes en la revista científica IEEE Journal of Solid-State Circuits. En conjunto, describen un sistema completo —transmisor y receptor— construido sobre silicio y diseñado para procesar datos de forma mucho más rápida y eficiente que las tecnologías inalámbricas actuales.
¿Qué cambió frente a la tecnología inalámbrica actual?
La principal diferencia de este nuevo chip es su arquitectura. En lugar de depender principalmente del procesamiento digital, como ocurre en la mayoría de los dispositivos 4G y 5G, el equipo de UC Irvine trasladó gran parte del trabajo al dominio analógico.
Esta decisión responde a un problema conocido en la industria: a mayor velocidad inalámbrica, mayor consumo de energía. En los sistemas tradicionales, los convertidores de datos —componentes que transforman señales digitales en analógicas y viceversa— se convierten en cuellos de botella que consumen grandes cantidades de energía y generan calor.
El nuevo transceptor evita ese límite mediante un diseño innovador que combina procesamiento digital y analógico de manera estratégica. El transmisor, llamado «bits-to-antenna», crea la señal directamente en el dominio de radiofrecuencia, eliminando por completo el convertidor digital-analógico. El receptor, conocido como «antenna-to-bits», hace el proceso inverso de forma jerárquica y eficiente antes de digitalizar la información.
¿Qué significa que funcione a 140 gigahercios?
Las redes 5G actuales operan en frecuencias mucho más bajas. El chip desarrollado en UC Irvine funciona en la llamada banda F, muy por encima de los estándares actuales, lo que permite un ancho de banda mucho mayor.
Según los investigadores, esta zona del espectro está siendo analizada por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) y por organismos internacionales como la próxima frontera para el desarrollo de redes 6G. Operar en estas frecuencias hace posible transmitir enormes volúmenes de datos en tiempos extremadamente cortos.
Para ponerlo en contexto, una velocidad de 120 Gbps permitiría transferir varias películas en resolución 4K en una fracción de segundo, algo impensable con la tecnología inalámbrica disponible hoy para consumidores.
¿A quién beneficia este avance?
Aunque todavía se trata de investigación académica, las posibles aplicaciones son amplias y afectan tanto a usuarios comunes como a industrias clave en Estados Unidos.
En el corto y mediano plazo, esta tecnología podría beneficiar a:
- Centros de datos, al permitir enlaces inalámbricos ultrarrápidos entre servidores sin kilómetros de cableado.
- Empresas de telecomunicaciones, que buscan soluciones energéticamente eficientes para redes 6G.
- Fabricantes de dispositivos móviles, al reducir el consumo de energía en transmisiones de alta velocidad.
- Vehículos autónomos y robótica, que requieren comunicación instantánea y confiable.
- Computación en el borde (edge computing) para aplicaciones de inteligencia artificial ejecutadas directamente en dispositivos locales.
¿Cómo se resolvió el problema del consumo de energía?
Uno de los mayores obstáculos para alcanzar velocidades inalámbricas extremas es el consumo energético. Los receptores tradicionales necesitan grandes convertidores analógico-digitales que pueden consumir varios vatios de potencia, algo inviable para teléfonos inteligentes u otros dispositivos portátiles.
El receptor desarrollado en UC Irvine utiliza una técnica llamada «demodulación analógica jerárquica». En lugar de digitalizar toda la señal de una sola vez, el sistema descompone la información por capas en el dominio analógico y solo después la convierte a digital.
Gracias a este enfoque, el chip receptor —fabricado con tecnología de 22 nanómetros— consume apenas 230 milivatios, un nivel compatible con dispositivos portátiles.
¿Por qué se habla de «fibra óptica inalámbrica»?
El director del laboratorio que lideró el proyecto, el profesor Payam Heydari, describe esta innovación como un «cable de fibra óptica inalámbrico». La razón es que ofrece velocidades similares a la fibra tradicional, pero sin necesidad de infraestructura física compleja.
Esto podría tener un impacto económico importante, especialmente en grandes centros de datos, donde el cableado interno representa costos elevados de instalación, mantenimiento, enfriamiento y consumo eléctrico.
Además, el diseño del chip permite su fabricación mediante procesos estándar de la industria de semiconductores, lo que abre la puerta a una producción a gran escala y a costos más bajos.
¿Desde cuándo podría verse esta tecnología en uso?
Aunque no hay una fecha concreta para su implementación comercial, el avance llega en un momento clave. Gobiernos, universidades y empresas tecnológicas ya están invirtiendo en investigación para definir los estándares del 6G, una tecnología que se espera comience a desplegarse en la próxima década.
El hecho de que este transceptor haya sido fabricado con procesos industriales convencionales y financiado por un programa del Departamento de Defensa de Estados Unidos refuerza su potencial de adopción futura.
Este artículo fue elaborado con la ayuda de herramientas de inteligencia artificial y revisado por un editor de Hispanos Press.
