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ヨーロッパから学ぼう！メタサーフェス革命と5Gの未来✨

ヘルガちゃん / Helga Büttner

この稿では、ヨーロッパのメタサーフェス技術の最新動向、研究、そしてその5G通信への応用について掘り下げていくわ。メタサーフェス技術がどのように光学的な課題を解決し、より効率的な通信を実現しているのか、そして伝統的なリピーターとどう違うのかを詳しく見ていくの。そしてヨーロッパの研究機関や企業がどのようにこの技術を推進しているか、またEUがどのように資金を提供しているかも紹介するわ。最先端技術の進展を追いかけながら、5Gの未来を一緒に探検しましょう！✨

それでは、ヘルガちゃんのガイドでテクノロジーの世界を楽しんでね！ 🌐💫

メタサーフェスって何！？から話すわね！

メタサーフェス技術とは、ナノファブリケーション技術を使用して、サブ波長間隔で配置された光学的散乱体の配列を平面上に作成することで、光や他の波の制御を行う光学技術です。これらの配列は、光を集中させたり、方向を変えたりするために、入射光を透過させたり反射させたりする役割を持ちます。この技術は、ミリ波、マイクロ波、可視光などの様々な波長の光に対応可能です。

5G技術では、特に高周波数帯域を使用するため、伝送距離が短くなる傾向があります。これは、高い周波数の波は、同じ伝送力であっても、低周波数の波よりも大きな経路損失（減衰）を受けるためです。また、これらの高周波数帯の信号は直線的な伝播特性を示し、建物や木などの障害物によってさらに信号が減衰する問題があります。

メタサーフェスは、これらの問題を解決するために活用されています。例えば、反射型メタサーフェスは、5G波の伝送経路を操作して障害物を避けることにより、全体的な減衰を減少させ、範囲を拡大することができます。しかし、これまでの反射型メタサーフェスは、5G波を非常に細かい角度で制御する能力に限界がありました。最近では、光を反射するのではなく透過させることで、希望の方向に光を導く新しいタイプの透過型メタサーフェスが開発されています。

一方、伝統的なリピーターは、電子デバイスであり、信号を受信して再送信する機能を持っています。これには多くの電力と、アンテナや複数のアンテナの位相配列などの複雑な機器が必要で、かなりのスペースを必要とします。メタサーフェスは、パターン化された表面から信号を反射させることで信号を増強し、より小さな電力で動作させることができます。

都市環境では、無線信号が壁、建物、その他の構造物の間で跳ね返るため、信号が分散し、帯域幅が減少します。これにより、送信できる情報量も減少します。再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）は、プログラム可能な表面構造であり、電磁信号を反射、リダイレクト、変調することでデータレートを向上させ、他の望ましい振る舞いを実現します。メタサーフェスは、光や無線信号などの電磁波の振る舞いを影響するために、表面にパター

ン化または微細構造化を施す素材のタイプであり、RISを実装するための理想的な技術と考えられています。

詳細については、以下のリンクを参照してください:

さて、ヨーロッパの動向よ！

まず、ヨーロッパ標準化についての重要な情報。今年1月にブリュッセルで開催された「ヨーロッパ標準化に関するハイレベル・フォーラム」では、今後の標準化の優先事項について産業界、政策決定者、市民社会、そして標準化団体の代表者が集まり、議論が行われたの。CENとCENELECが代表して参加し、ヨーロッパのシングルマーケットの促進、イノベーションの支援、ヨーロッパのグローバルトレードにおける役割の強化を目指す標準化戦略に対する支持を表明したわ。

続いて、メタサーフェス技術の研究進展について。ドイツのフラウンホーファー応用光学・精密工学研究所の研究者たちは、世界で初めて直径約30センチのメタサーフェスを電子ビームリソグラフィーを用いて製造することに成功したの。これは、従来の製造プロセスでは1平方ミリメートル以下の小さなメタサーフェスしか作れなかった問題を克服した大きな進歩よ。この新しい製造技術は、将来的に光学システムをより薄く、機能的にする可能性があるわ。

最後に、ヨーロッパ連合によるメタサーフェス技術への支援と資金提供に関する情報ね。ホライズン・ヨーロッパは、ヨーロッパ連合の主要な研究・イノベーション資金提供プログラムで、総予算は955億ユーロにのぼるの。このプログラムは、気候変動対策、国連の持続可能な開発目標の達成、ヨーロッパの競争力と成長の促進を目的としているわ。このプログラムは、EU政策の開発、支援、実施を強化し、グローバルな課題に対処する研究とイノベーションの影響を強化することを目指しているの。

つまり、ヨーロッパはメタサーフェス技術の研究開発と標準化に向けて、真剣に取り組んでいるのね。研究者たちの努力と、EUの戦略的支援が組み合わさって、今後もっと革新的な成果が期待できるわ！


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