Международная команда ученых из Университета Аделаиды (Австралия), компании Virginia Diodes (США), Института Хассо Платтнера и Университета Потсдама (Германия) разработала революционную технологию бесконтактного мониторинга работающих электронных чипов. Это что-то типа «рентгеновского зрения» для электроники, позволяющее наблюдать за внутренними процессами в полупроводниках без физического вмешательства, разборки или отключения устройства.

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Источник изображения: Adelaide University

Суть открытия заключается в том, что учёным впервые удалось в реальном времени отслеживать микроскопические перемещения электрического заряда внутри полностью упакованных полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и других компонентов) с помощью терагерцовых волн. Это безопасное неионизирующее излучение проникает через корпус чипа и регистрирует изменения электрической активности, что ранее считалось практически невозможным без разрушающих методов анализа.

Методика основана на применении терагерцового излучения в сочетании со сверхчувствительной системой «гомодинного квадратурного приёмника» (homodyne quadrature receiver). Такая схема эффективно подавляет фоновый шум и выделяет крайне слабые сигналы, создаваемые движением зарядов в активных областях полупроводника. Разрешение метода позволяет фиксировать явления на масштабах, значительно меньших длины волны терагерцового диапазона, что делает его применимым даже к современным высокоинтегрированным чипам.

Новая технология открывает широкие перспективы в областях энергетики, обороны, аэрокосмической промышленности и кибербезопасности, где требуется надёжная проверка целостности и работоспособности электроники без необходимости разрушающего анализа. Она может стать основой для создания систем с автономной диагностикой и существенно ускорить разработку и верификацию новых полупроводниковых устройств. Примечательно, что никакие встроенные механизмы защиты от взлома не спасут от такого «рентгена», что потенциально открывает новый канал для атак со стороны киберпреступников и может стать серьёзной проблемой.

Китайская Обсерватория Пурпурной горы Китайской академии наук (CAS) провела первый в мире эксперимент по беспроводной передаче данных на большое расстояние в терагерцовом диапазоне. На удаление 1,2 км было передано видео высокой чёткости с помощью сигнала с мощностью на шесть порядков слабее обычной мобильной базовой станции, что стало первой в мире беспроводной передачей данных в диапазоне свыше 0,5 ТГц.

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Источник изображения: Purple Mountain Observatory of the Chinese Academy of Sciences

Астрономов неспроста подключили к эксперименту, хотя в его разработке и постановке участвовало много коллективов китайских учёных, включая исследователей Китайской академии инженерной физики, Шанхайского педагогического университета, корпорации China Electronics Technology Group, Технического института физики и химии CAS и Чанчуньского института оптики, точной механики и физики CAS. Обсерватория Пурпурной горы Китайской академии наук (Purple Mountain Observatory of the Chinese Academy of Sciences) десятилетиями занимается изучением Вселенной в субмиллиметровом диапазоне. Послания инопланетным цивилизациям она не передаёт (с передатчиком помогли смежники), но слабые сигналы её сотрудники принимать научились и реализовали свой опыт в сверхчувствительном сверхпроводящем датчике для приёма сигналов в терагерцовом диапазоне.

«Представьте себе микроволновую связь как дорогу с двумя полосами движения. Терагерцовая связь — это всё равно что расширить дорогу до шести или восьми полос из-за более широкого и насыщенного спектра», — сказал в интервью государственному телеканалу CCTV Ли Цзин (Li Jing), профессор-исследователь CAS, который работал над экспериментом.

Терагерцовый диапазон лежит между микроволновым излучением и инфракрасным. Например, в NASA инфракрасные лазеры начали использовать для связи с дальним космосом. В земных условиях лазерная связь менее практична, тогда как терагерцовый диапазон ещё пробивает атмосферные осадки и позволяет увеличить пропускную способность. Собственно, будущая сотовая связь 6G уже снизу вторгается в этот диапазон.

Передача данных в терагерцовом диапазоне на более высоких частотах может использоваться для магистральных каналов или для связи с космическими аппаратами. Для своего пятидневного эксперимента китайские астрономы использовали штатный телескоп — субмиллиметровую антенную решётку. В коммерческом исполнении это будет что-то более простое.