KNOXVILLE, TN, 1er mars 2025 /24-7PressRelease/ -- Cette revue offre une perspective unifiée sur la manière dont les metasurfaces intelligentes peuvent faciliter la communication sans fil de trois manières : relais de signal, émetteur de signal et processeur de signal. Nous commençons par la modélisation de base du canal sans fil et l'évolution des metasurfaces, passant de passives, actives à intelligentes. Intégrées avec divers algorithmes d'apprentissage profond, les metasurfaces intelligentes s'adaptent aux environnements en constante évolution sans intervention humaine. Nous concluons en identifiant les problèmes clés dans les mises en œuvre pratiques des metasurfaces intelligentes.

Poursuivre un taux de données plus élevé avec des ressources spectrales limitées est un sujet de longue date qui a déclenché la croissance rapide des techniques modernes de communication sans fil. Cependant, le déploiement massif de nœuds actifs pour compenser la perte de propagation nécessite des dépenses matérielles élevées, une consommation d'énergie et un coût de maintenance élevés, ainsi que des problèmes complexes d'interférence réseau. Les metasurfaces intelligentes, composées d'un certain nombre de méta-atoms passifs ou actifs de sous-longueur d'onde, se sont révélées récemment être un nouveau paradigme pour redessiner activement l'environnement de communication sans fil de manière écologique, distinct des travaux conventionnels qui s'adaptent passivement au milieu environnant.

Dans une nouvelle revue publiée dans Light Science & Applications, une équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Hongsheng Chen et le professeur Chao Qian de l'Université de Zhejiang, a fourni un aperçu des avancées récentes des metasurfaces intelligentes pour la gestion libre de tout l'environnement de communication sans fil. Nous commençons par la modélisation des canaux et examinons les approches actives pour obtenir des metasurfaces réglables aux micro-ondes. Nous prêtons une attention particulière aux algorithmes d'apprentissage profond pour la prédiction anticipée de la diffusion électromagnétique et la conception inverse de la distribution des metasurfaces, ce qui est clé pour atteindre une véritable intelligence. Tout au long de l'étude, nous fournissons les mises en œuvre expérimentales sur la manière de redessiner l'environnement de communication sans fil et, plus intéressant encore, soulignons comment traiter physiquement le signal. Dans la dernière partie, en nous plaçant du point de vue de l'électromagnétisme, nous soulignons les directions futures possibles où un impact substantiel est attendu dans les années à venir et les défis imminents qui freinent les applications commerciales supplémentaires.

Références
DOI
10.1038/s41377-024-01729-2

URL de la source originale
https://doi.org/10.1038/s41377-024-01729-2

Informations sur le financement
Le travail à l'Université de Zhejiang a été financé par le Programme clé de recherche et développement du ministère des Sciences et Technologies sous les N° de subvention 2022YFA1404704, 2022YFA1405200 et 2022YFA1404902, la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine (NNSFC) sous les N° de subvention 62101485 et 61975176, le Programme clé de recherche et développement de la province du Zhejiang sous le N° de subvention 2022C01036, et les Fonds de recherche fondamentaux pour les universités centrales.

À propos de Light: Science & Applications
La Light: Science & Applications publiera principalement de nouveaux résultats de recherche sur des sujets de pointe et émergents en optique et photonique, ainsi que des sujets traditionnels en ingénierie optique. La revue publiera des articles originaux et des revues de haute qualité, d'un grand intérêt et d'une grande importance.

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