新加坡科學家打造出兆赫茲無線晶片,為邁向 6G 鋪平道路

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 17 日 23:59 | 分類 尖端科技 , 材料 Telegram share ! follow us in feedly


新加坡南洋理工大學和日本大阪大學科學家運用稱為光子拓撲絕緣體(photonic topological insulators)的概念,打造了一種能傳輸兆赫茲波的新晶片,為實現超過 5G 標準的數據傳輸速度鋪平道路。

介於紅外線與微波波段間的兆赫茲波被認為是高速無線通訊網路的下一個未來,但要將 THz 波應用於電信之前還得解決一些基本挑戰。

其中最大的問題是材料缺陷和傳輸錯誤率,而新加坡南洋理工大學團隊認為,在《自然光子學》(Nature Photonics)最新論文中描述的光子拓撲絕緣體正好能克服這些問題。

新技術讓光波能夠在絕緣體的表面和邊緣上傳導,進而避開材料缺陷的影響,團隊在這之下開發的晶片可以傳輸兆赫茲(THz)波,從而產生每秒 11 Gbit 的傳輸速率,能夠支持 4K 高清影片的即時傳輸,也超過了迄今為止 5G 無線通訊的理論上限 10 Gbit/s。

兆赫茲波的潛在應用領域包括數據中心、物聯網設備、大型運算晶片以及包括電信、Wi-Fi 在內的遠程通訊。項目負責人、南大副教授 Ranjan Singh 表示,這項研究證明先前的理論概念在現實生活中是可行的,同時也為前進下一代的「6G」通訊網路鋪平道路。

「透過採用兆赫茲技術,將可以潛在地促進晶片內以及彼此間通信,更好支援基於 AI 和雲端的技術,像是互連的自駕車,這些技術需要將數據快速傳輸到附近的其他汽車和基礎設施,新技術將能更好導航並避免發生事故。」

研究合著者、大阪大學教授 Masayki Fujita 相信,透過現在的矽製造工藝設計和生產小型化平台,新型晶片將很容易就能集成到電子和光子電路設計中,這也將有助於將來兆赫茲的廣泛採用。

(首圖來源:Nanyang Technological University