中国科学家打造指甲盖大芯片:实现6G全频段通信突破

快科技8月28日消息，据国内媒体报道，中国科学家成功打造指甲盖大芯片，实现了6G全频段通信突破！

“这款可重构、超宽带光电融合芯片，为实现全频段无线通信与动态频谱管理提供了核心解决方案，是6G时代硬件基座能力提升的重要里程碑，为后续技术研发与产业应用提供了全新解决方案。”论文通讯作者王兴军表示。

据悉，该芯片仅指甲盖大小，从支撑基础覆盖的微波低频段，到能实现零延迟体验的太赫兹高频段，通过调整外部控制信号，就能灵活处理跨越近8个倍频程的电磁信号。即便在100吉赫兹以上的高频区域，其信号噪声性能仍与传统低频段持平，彻底打破了传统硬件“频段固化”的技术局限。

团队的创新突破在于给芯片“装上光的翅膀”，以先进薄膜铌酸锂材料为平台，让电信号“变身”为光信号进行处理，借光子学的超大带宽特性突破频率限制。

“光的天然优势就是带宽大，能轻松覆盖从微波到太赫兹的广阔频谱。”论文共同通讯作者王骋介绍。研究团队在仅指甲盖大小的芯片上，集成了基带调制、载波生成、上下变频等无线收发系统的全部关键功能单元，一举实现超百吉赫兹、近8个倍频程的带宽处理能力，相当于用一套设备打通了所有频段的“任督二脉”。

芯片的核心架构是团队研发的“基于光学微环谐振器的集成光电振荡器”。这一架构能直接在任意目标频点生成高质量的电磁信号，即便在100吉赫兹以上的高频段，其噪声性能仍与传统低频段持平，从原理上彻底解决了传统倍频“噪声越积越多”的行业痛点，让全频段通信的“带宽、噪声、灵活性”三者不再相互制约。

实验数据印证了突破的价值。该系统可实现超100Gbps的超高速无线传输，完全满足6G峰值速率需求。更关键的是，通信链路在全覆盖频段内展示的性能高度一致，在高频段未出现任何性能衰减。

北京大学电子学院教授王兴军团队与中国香港城市大学教授王骋团队通过创新光电融合架构，成功实现芯片从“频段受限”到“全频兼容”的颠覆性突破，并在所有频段都实现了50~100Gbps的无线传输，比目前5G的传输速率高出2~3个数量级。

这意味着，使用者无论在偏远的农村地区还是城市中心，都能够实现高速可靠、无时不在的通信连接。

8月27日，相关研究论文发表于《自然》。