THz communication - NOW
- Reference number
- CHI19-0027
- Project leader
- Oberhammer, Joachim
- Start and end dates
- 210101-251231
- Amount granted
- 35 000 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
The purpose of this project is to build a new research environment in Sweden on hardware and infrastructure for THz communication. The project exploits the submillimeter-wave bands of 675 and 850 GHz, ultra-large analogue bandwidths in excess of 100 GHz and data rates of 1 Tbps, which are far above any frequencies and bandwidths previously investigated for wireless telecommunication in Sweden, and far beyond 5G/6G roadmaps. The project combines efforts of the two major THz microsystem research groups in Sweden: Prof Jan Stake’s (Chalmers) advanced THz electronics and Prof Joachim Oberhammer’s (KTH) novel silicon-micromachined THz systems. Novel architectures are specifically designed for THz frequencies and high power efficiency. This project exclusively focuses on emerging or future telecommunication applications, which require disruptive technology with unprecedented bandwidths and data rates. Emerging niche applications are ideal business opportunities for Swedish small and medium-sized high-tech companies. Three TRL-4 demonstrators will be implemented: 1) Tbps short-range links for high raw data medical instrumentation; 2) THz inter-satellite links; 3) THz quantum-key distribution. The 6 industrial supporters of the project are: Ericsson, Sivers IMA, Gapwaves, Omnisys, Prismatic, Qamcom. They, together with a business development manager and a professor in quantum communication, form the Advisory Board for maximizing the science-to-impact of the project.
Popular science description
Visionen för detta forskningsprojekt är att med banbrytande terahertzteknik möjliggöra kommunikationslänkar med ultrahög datahastighet (Tbps) genom att skicka bredbandiga elektromagnetiska signaler i submillimetervågsområdet (mellan 300 GHz och 3 THz). Terahertzteknik har huvudsakligen använts för grundläggande forskning (radioastronomi) men har under senare tid fått stor uppmärksamhet för en mängd olika sensorer samt kommunikationstillämpningar. För att möta behovet av ökad bandbredd så finns redan frekvensband allokerade i millimetervågsområdet för trådlös överföring av data (5G). Men behovet av bandbredd för trådlös kommunikation fördubblas var artonde månad (Edholms lag), vilket gör att terahertzområdet kommer att bli strategiskt viktigt som infrastruktur för IKT. För att möta behovet av bandbredd och datahastighet bortom 5G/6G, så behöver vi bedriva banbrytande forskning kring hårdvara och systemarkitektur för terahertzkommunikation. Applikationer spänner från mediciniska tillämpningar, serverhallar, chip-till-chipkommunikation och kommunikation mellan satelliter i rymden. Vi avser skapa en stark forskningsmiljö i Sverige genom att föra samman två starka terahertzgrupper och på så sätt samla den expertis som krävs för att lösa utmaningarna kring infrastruktur för terahertzkommunikation. Med ett nära samarbete med sex svenska mikrovågsindustrier så har vi möjlighet att utvärdera forskningen i en relevant kontext, samt skapa en effektiv och bilateral kunskapsöverföring. Tillsammans med svensk systemindustri och forskningskompetens inom terahertzelektronik och mikrofabricerade terahertzkretsar så kan vi nå stort vetenskapligt genomslag samt skapa framtidens hårdvaruplattfrom för terahertzkommunikation.