我国科学家近日在光通信和6G领域取得突破性进展，在国际上率先实现光纤通信和无线通信系统间的跨网络融合，自主研发的“光纤—无线一体化融合通信系统”的数据传输速率刷新纪录，并为6G通信打造了一位“全能选手”。该成果2月19日凌晨在线发表于《自然》。
AI数据中心算力提升和下一代无线通信网络6G的蓬勃发展，要求在多样化场景满足信号的高速、低时延传输。然而，光纤通信与无线通信在信号架构与硬件约束上存在“带宽鸿沟”。
为此，北京大学联合鹏城实验室、上海科技大学、国家信息光电子创新中心等研发团队，创出“光纤—无线一体化融合通信”概念，并采用集成光学方案，成功研制出250GHz（千兆赫兹）以上超宽带集成光子器件。在此基础上开发出的新系统实现了光纤通信单通道512Gbps（千兆比特每秒）信号传输、无线通信单通道400Gbps信号传输。
这套系统牛在哪？一块芯片搞定海量数据！
别看核心部件只是一块小小的集成芯片，它却是个“带宽怪兽”——带宽超过250GHz。什么概念？相当于把一条乡间小道直接爆改成了超百米宽的多车道超级高速。
基于这块芯片，团队一口气刷新了三项世界纪录：
调制器带宽突破250GHz；
一根光纤里，1秒能传512Gbit数据；
无线传输，1秒也能飙到400Gbit。
这项突破不仅在于“快”，更在于“自主”。所有关键技术均基于全国产集成光学平台，绕开了对国外先进微电子制程的依赖，为我国在半导体领域实现“换道超车”提供了全新路径。
此外，团队还给系统装上了“AI大脑”。传统算法遇到复杂干扰容易“水土不服”，而新的神经网络算法能让信号在有线、无线间切换时都稳稳当当。
“新系统破解‘带宽鸿沟’，数据传输速率刷新目前已知的新纪录。”论文通讯作者、北京大学电子学院副院长王兴军说，这一系统可支持光纤通信和无线通信双模式传输，显著提升了抗干扰能力。团队还模拟了6G大规模用户接入场景，实现86个信道的多路实时8K视频接入演示，传输带宽较目前5G标准提升10倍以上。
《自然》审稿人认为，这项工作“对融合光学和太赫兹通信系统的进步作出重要贡献”。
王兴军表示，新系统在6G基站、无线数据中心等场景中极具应用潜力，有望为下一代超宽带高速光纤—无线一体化融合通信奠定研究基础。
王兴军还透露，下一步，团队的目标是把整套系统“单片集成”到一块芯片上。未来，一个指甲盖大小的模组，或许就能撑起一座6G基站的全部收发任务。
来源：新华社、光明日报、证券时报
编辑：刘怡彤
主编：曲翱 监制：陈尤欣
统筹：张燕
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