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6G又进一步!《自然》杂志重磅发布,全网瞩目!

8月27日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)在线发表了东南大学崔铁军院士团队联合中国科学院上海技术物理研究所、鹏城实验室等机构取得的一项重大研究成果:全球首个超宽带、全频段可灵活调谐的光电融合高速无线通信系统。该成果标志着我国在面向6G的核心技术领域取得关键突破。

更进一步:理论与实践的结合

崔铁军院士团队创新性地提出了“光域产生、光域处理、光电协同传输”的全新架构,成功研制出关键系统。其核心突破在于两点:首先,团队开发了超宽带光电融合集成芯片,将高速光调制器、高性能光电探测器、微波光子信号处理器等核心单元革命性地集成于单一芯片平台,有效解决了传统分立器件体积大、功耗高、接口损耗严重的问题。其次,系统首次实现了从微波(GHz)到太赫兹(THz)波段的连续、无缝覆盖。关键创新在于其核心的“可编程数字信号处理器(DSP)光子芯片”,该芯片能够根据实时通信需求,动态且精准地分配和调度不同频段的频谱资源,从而突破固定频段的限制,实现通信链路的灵活“编程”与重构。

在实验验证中,该系统展现出卓越的性能:在毫米波(30GHz)和太赫兹(300GHz)等关键6G候选频段上,单通道净速率分别达到200Gbps和超过100Gbps,远高于当前5G峰值速率,为未来Tbps级通信奠定了物理基础。同时,系统可在毫秒级时间内,根据环境变化和不同业务需求(如高清全息通信、工业控制、自动驾驶等),动态切换工作频段、调制格式和信号带宽,显著提升了复杂环境下的通信可靠性与自适应能力。

“这项技术就好比建了一条超宽的高速公路,车辆就是电子信号,车道是频段。过去,车都只能挤在一两个车道上,而现在有很多车道可选择。如果一条道堵了,车还能灵活换道再走,车走得更快,不会堵车。”北京大学电子学院副院长王兴军教授说。

影响深远:中国引领全球

《自然》杂志评价该成果“为未来无线通信开辟了一条极具潜力的新途径”。其重要意义体现在多个层面:该研究直接针对6G面临的超高速率、超低时延、超高可靠及海量连接等核心挑战,提供了一种切实可行的技术路径;其光电融合、集成化与可编程化的设计思路,极有可能成为未来6G乃至更远代际通信系统的核心架构范式;为全息通信、元宇宙、精准远程医疗手术、高阶自动驾驶、智慧工厂柔性制造、通感算一体等6G标志性应用场景提供了坚实的物理层支撑;在6G国际标准与核心知识产权布局的关键阶段,中国科学家率先取得体系性突破,显著提升了我国在全球6G竞争中的话语权与引领力。

王兴军表示,通过植入AI算法,这种新系统将催生更灵活智能的AI无线网络,不仅可在多种复杂场景下应用,同步实现实时数据传输与环境精准感知,还可自动规避干扰信号,让网络信号传输更安全通畅。

崔铁军团队在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)发布的这项成果,不仅代表着6G关键技术的重大进展,更彰显了中国科研团队在面向未来数字世界的通信技术前沿探索中,已占据重要的领先地位。

在全球科技竞争日益激烈的今天,中国科学家用实实在在的硬核成果证明:在通信技术这场没有硝烟的战争中,我们不仅参与其中,更在关键领域跑在了最前面。这就是科技自立自强的最佳诠释——用原创性突破,定义下一代通信的标准与方向。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/OLIn6xLhXQyKyVjBQvEros3w0
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