8月28日,北京大学王兴军教授团队联合香港城市大学王骋教授团队,在国际顶级学术期刊《自然》官宣:全球首款基于光电融合技术的全频段自适应通信芯片,正式研发成功,并且填补了频段通信的技术空白! 无线通信,曾经因频段众多而让人头疼。每个频段就像一块独立的领地,要想使用不同的频段,不仅需要为每个频段配备专门的硬件设备,而且更换频段时还得更换设备。 想把这些频段整合到一块儿?难着呢,不管是设计还是材料,差别都特别大,工程师想调和都觉得头疼。 不过就在8月28日,有个好消息传来,北京大学的王兴军教授和香港城市大学的王骋教授团队在国际顶级学术期刊《自然》上宣布,全球首款基于光电融合技术的全频段自适应通信芯片正式研发成功。 这款芯片的创新之处在于,它并不只是一个普通的通信芯片,而是一个“通用引擎”。过去,频段之间的互不兼容意味着需要配备不同的设备,而这款芯片却能让整个无线频谱实现统一管理。 原本笨重、分散的设备系统,如今可以通过这个小小的芯片整合起来,极大地简化了通信系统的构建。 这颗芯片的覆盖范围从0.5GHz到115GHz,跨度达到了八个倍频程,涵盖了原本需要多套设备才能满足的频段。 更令人惊叹的是,它的尺寸极为小巧,功能区仅有11×1.7毫米,几乎是指甲盖大小。这不只是一个简单的元件,而是一个高度集成的微型系统,具有强大的通信能力。 芯片内部,能够完成从无线信号到光信号的转换、载波生成和数字基带处理等多个核心步骤,这一切都流畅顺利,真正体现了“引擎”的强大功能。 借助光电融合技术,它突破了传统电子学的瓶颈,实现了频段的智能调度,从而避免了过去“多个设备各自为政”的混乱局面。 为啥这芯片能有这么颠覆性的设计?关键在于用了光子学的优势,突破了传统电子学的瓶颈,这条光电融合的技术路线,就是实现这个突破的基础。 研究团队选了先进的薄膜铌酸锂光子材料平台,在上面造出了整个引擎的“心脏”——片上集成的光电振荡器和高精度光学微环谐振器。 这两个部件配合得特别好,利用光的特殊属性,能又快又准地生成覆盖所有频段、噪声还特别低的通信信号。 更为重要的是,这款芯片在实际测试中,单通道速率超过了120Gbps,比目前的5G技术快了两到三个数量级。 这种性能不仅仅体现在某个频段的速度上,而是在0.5GHz到115GHz的所有频段中都能稳定工作,保持一致的高性能。 对于未来的6G,甚至是太赫兹通信,这无疑是一项重要的硬件突破。 此外,这款芯片还具备了极强的智能调度能力。它能够根据实际环境需求,灵活切换不同频段的信号。 举个例子,在低频信号穿透力强时,它能够自动选择低频信号;在需要大容量的情况下,它则能选择高频信号。 这种适应能力使得未来的通信网络不仅能够传输数据,还能像智能体一样感知环境、判断需求,从而为AI原生网络的发展打下基础,推动通信和感知的深度融合。 值得注意的是,这项突破不仅对我国的通信产业具有重要意义,也给全球通信技术的发展提供了新思路。 连美国都还没做出来,不光给全球下一代通信网络打下了基础,也有力回应了2018年以来外界的技术制裁和那些不看好的声音。 从推动宽频带天线等整个产业链升级,到让不管在偏远乡村还是繁华都市的人,都能用上无缝的高速连接,这颗小小的“通用引擎”芯片,正开启一个满是可能的智能通信新时代。
武汉大学法学院的教授期盼这一天好久了!
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