6G通信技術(shù)“臨門一腳”前的一記助攻 將太赫茲波放大3萬多倍
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】通信技術(shù)的發(fā)展對人類文明的進步帶來了深遠的影響，這種影響不僅僅體現(xiàn)在客觀的經(jīng)濟收益或者單純的通行便攜性提升上，更多的是對于這個社會經(jīng)濟發(fā)展的促進意義。尤其是在如今這個技術(shù)融合越發(fā)密切的大環(huán)境下，通信技術(shù)發(fā)展解決的，其實是“距離”帶來的約束。簡單地說，通信技術(shù)的進步已經(jīng)促使了科研、建設(shè)、軍事、民生等一系列產(chǎn)業(yè)的進步，直接為人類的發(fā)展提供了助力。
在這之中，5G的出現(xiàn)與普及給我們的印象尤為突出，它帶給我們的便利大家也深有體會。而如今，隨著5G逐漸成為了核心通信技術(shù)，全球加速部署5G，悄然間，6G的研發(fā)卻也開始逐漸加快腳步。
6G即第六代移動通信標準，于2018年提出，作為5G技術(shù)的進一步延伸，其技術(shù)核心是計劃將地面無線與衛(wèi)星通信集成，通過整合衛(wèi)星通信來實現(xiàn)全球無縫覆蓋的高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并以此助力遠程教育、遠程醫(yī)療、衛(wèi)星定位等功能的發(fā)展與普及。理想的6G，其數(shù)據(jù)傳輸速率可能達到5G的50倍，時延縮短到5G的十分之一
而6G的推進涉及到到另一個關(guān)鍵性技術(shù)——太赫茲。太赫茲是指頻率在0.1~10 THz(波長為3000～30μm)范圍內(nèi)的電磁波，在長波段與毫米波相重合，在短波段與紅外光相重合，是宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論的過渡區(qū)，也是電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)，稱為電磁波譜的“太赫茲空隙(THz gap)”。這個波段的優(yōu)勢在于，能夠覆蓋半導(dǎo)體、等離子體，有機體和生物大分子等物質(zhì)的特征譜，當然缺點也很明顯：抗干擾能力弱、傳輸距離有限?？梢哉f太赫茲既是6G邁向成熟的契機，同時也是6G誕生前不得不面臨的一個挑戰(zhàn)。
而最近，一項新的研究似乎提供了一記漂亮的“助攻”。韓國蔚山國立科技大學(xué)與美國田納西大學(xué)、橡樹嶺國家實驗室的研究團隊合作開發(fā)出一種新技術(shù)，這項技術(shù)優(yōu)化了專門用于6G通信的太赫茲(THz)納米諧振器，將太赫茲電磁波放大3萬倍以上。并且新設(shè)計出的太赫茲納米諧振器與此前的產(chǎn)品相比，效率也提高了3倍。
這一新技術(shù)很有可能會成為促使6G技術(shù)成熟的關(guān)鍵。在目前的技術(shù)理論下，太赫茲納米諧振器的優(yōu)化非常復(fù)雜，可能稍作調(diào)戰(zhàn)就要耗費幾天甚至幾個月的時間。但該團隊卻利用個人計算機，通過集成基于物理理論模型的人工智能(AI)學(xué)習，提高了太赫茲納米諧振器的效率，實現(xiàn)了將設(shè)備的優(yōu)化控制在40小時內(nèi)。并且，使用的方法不僅限于特定的納米結(jié)構(gòu)，還可擴展到使用不同波長或結(jié)構(gòu)的物理理論模型的研究。
理論上隨著技術(shù)的不斷成熟，能夠?qū)Τ芴綔y器、超小分子探測傳感器和熱輻射計等設(shè)備的發(fā)展，帶去深遠影響。
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