無線通信の高帯域・高速化の要求から高い周波数帯が探索されています。 テラヘルツ（THz）帯（0.06-10THz）は、そのような高帯域幅とデータレートの需要に応えるための重要な役割を担うものとして構想されている。 しかし、THz帯で利用できる帯域幅は、伝搬損失が非常に大きいという代償を伴います。 小型の固体THzトランシーバーの電力制限により、この結果、通信距離は約1メートルと非常に短くなります。 本論文では、THz帯通信ネットワークの通信距離と実現可能な容量を拡大する方法として、UM MIMO（Ultra-Massive Multiple Input Multiple Output）通信の概念を紹介する。 ナノマテリアルやメタマテリアルの特性を活かしたTHzプラズモンナノアンテナの超小型化により、非常に大きなプラズモンアレイを非常に小さなフットプリントで開発することが可能になります。 0.06～1THz帯の周波数では、メタマテリアルを用いることで、数平方センチメートルの中に数百の素子を持つプラズモンアンテナアレイの設計が可能となる（例えば、60GHzでは1cm2の中に144の素子）。 1～10THz帯では、数千個の素子を持つグラフェンベースのプラズモニックナノアンテナアレイを数平方ミリメートルに埋め込むことができる（たとえば、1THzでは1mm2に1024個の素子）。 このアレイは、送信と受信の両方で利用でき（例えば、1THzで1024×1024 UM MIMO）、鋭いUMビームフォーミングからUM空間多重、さらにマルチバンド通信スキームまで、さまざまなモードに対応することが可能である。 プラズモニックナノアンテナアレイの主な特性を紹介した後、UM MIMOの動作モードを示し、このパラダイムの可能性を強調するための予備的な結果を提供する。 最後に、UM MIMO通信を可能にするための未解決の課題と潜在的な解決策について説明する
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