當(dāng)我們大多數(shù)人還在為5G網(wǎng)絡(luò)偶爾的信號(hào)波動(dòng)感到苦惱時(shí)，一場(chǎng)決定未來(lái)十年全球通信話語(yǔ)權(quán)的底層革命，剛剛在中國(guó)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室里迎來(lái)了歷史性突破。

就在2月19日凌晨，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了一項(xiàng)震撼全球通信界的成果：北京大學(xué)聯(lián)合鵬城實(shí)驗(yàn)室、上?？萍即髮W(xué)、國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心等“國(guó)家隊(duì)”，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了光纖通信和無(wú)線通信系統(tǒng)間的跨網(wǎng)絡(luò)融合。

他們不僅刷新了數(shù)據(jù)傳輸速率的世界紀(jì)錄，更是在6G基建的賽道上，完成了一次教科書級(jí)別的“降維超車”。

想要真正理解這項(xiàng)突破的含金量，我們得先看懂目前困擾全球科技巨頭的一個(gè)致命痛點(diǎn)——“帶寬鴻溝”。

現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其實(shí)存在著極其嚴(yán)重的“偏科”。地下的光纖網(wǎng)絡(luò)就像是雙向八車道的超級(jí)高速公路，數(shù)據(jù)跑起來(lái)快如閃電；但在最后一公里的無(wú)線發(fā)射端（比如基站發(fā)射給手機(jī)的電磁波信號(hào)），受限于傳統(tǒng)的射頻硬件技術(shù)，寬敞的高速公路瞬間變成了鄉(xiāng)間小路。

當(dāng)海量數(shù)據(jù)從光纖里沖出來(lái)，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)發(fā)往你的設(shè)備時(shí)，必須經(jīng)過(guò)繁瑣的架構(gòu)轉(zhuǎn)換和硬件“卸貨、裝車”過(guò)程。這個(gè)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)就像是一個(gè)效率極低的收費(fèi)站，直接導(dǎo)致了嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)擁堵。

這就是為什么哪怕基站背后的光纖有萬(wàn)兆帶寬，一旦演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)人多，你的手機(jī)依然發(fā)不出一張?jiān)瓐D。

隨著如今AI大模型的爆發(fā)，海量數(shù)據(jù)中心對(duì)算力的吞吐要求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，如果填不平這道“鴻溝”，未來(lái)的6G和AI發(fā)展就會(huì)被死死掐住脖子。

面對(duì)這個(gè)物理級(jí)別的世界難題，中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)給出了一套顛覆性的方案：既然“換乘”太慢，那我們就直接造一座“水陸兩棲的超級(jí)大橋”，把光纖和無(wú)線網(wǎng)徹底縫合在一起。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)跳出了傳統(tǒng)的修補(bǔ)思路，首創(chuàng)了“光纖—無(wú)線一體化融合通信”的全新概念。

他們直接在極其微小的芯片層面動(dòng)刀，利用高端的集成光學(xué)方案，成功研制出了250GHz（千兆赫茲）以上的超寬帶集成光子器件。這個(gè)器件就像是一個(gè)自帶魔法的超級(jí)轉(zhuǎn)換器，讓光信號(hào)和無(wú)線信號(hào)的壁壘瞬間消融。

在這個(gè)新系統(tǒng)的加持下，人類網(wǎng)絡(luò)通信的速度上限被轟然撞開。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了光纖通信單通道512Gbps（千兆比特每秒），以及無(wú)線通信單通道400Gbps的恐怖傳輸速率。

請(qǐng)注意，這僅僅是“單通道”的數(shù)據(jù)，其硬核程度足以讓《自然》雜志的審稿人給出極高的評(píng)價(jià)，稱其“對(duì)融合光學(xué)和太赫茲通信系統(tǒng)的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)”。

一串串帶有諸多專業(yè)字母的數(shù)據(jù)可能讓人感到晦澀，咱們直接把它放進(jìn)具體的應(yīng)用場(chǎng)景里。

為了驗(yàn)證這套系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)能力，團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里模擬了未來(lái)6G大規(guī)模用戶同時(shí)接入的極端場(chǎng)景。在這個(gè)場(chǎng)景下，新系統(tǒng)輕松實(shí)現(xiàn)了整整86個(gè)信道的多路實(shí)時(shí)8K超清視頻接入演示。

這是什么概念？哪怕是目前最高規(guī)格的5G網(wǎng)絡(luò)，面對(duì)幾個(gè)8K視頻的并發(fā)傳輸都會(huì)感到吃力，而這套“光纖—無(wú)線一體化”系統(tǒng)不僅讓86路8K視頻同時(shí)秒開、毫無(wú)卡頓，其整體傳輸帶寬更是比目前的5G標(biāo)準(zhǔn)暴增了10倍以上。

更重要的是，因?yàn)椴捎昧艘惑w化雙模式傳輸設(shè)計(jì)，它在復(fù)雜環(huán)境下的抗干擾能力也得到了史詩(shī)級(jí)的強(qiáng)化。

這項(xiàng)突破的意義，絕不僅限于以后我們用手機(jī)下載一部超清電影只需要零點(diǎn)幾秒。正如論文通訊作者、北京大學(xué)電子學(xué)院副院長(zhǎng)王興軍所指出的那樣，新系統(tǒng)在未來(lái)的6G基站、無(wú)線數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景中極具應(yīng)用潛力。

在這個(gè)算力即國(guó)力的時(shí)代，無(wú)論是Sora這樣驚艷的視頻生成模型，還是未來(lái)馬路上成千上萬(wàn)的自動(dòng)駕駛汽車、工廠里協(xié)同作業(yè)的人形機(jī)器人，它們背后都需要極其龐大的數(shù)據(jù)中心做支撐。

打通了光纖與無(wú)線通信的“任督二脈”，就等于為中國(guó)的AI算力中心鋪設(shè)了一張永不擁堵的“超級(jí)高鐵網(wǎng)”。

當(dāng)其他國(guó)家還在為傳統(tǒng)通信基站的建設(shè)成本精打細(xì)算時(shí)，中國(guó)科研力量已經(jīng)將目光投向了下一代融合通信的底層深水區(qū)。從跟跑、并跑到如今在核心指標(biāo)上領(lǐng)跑，這張由中國(guó)科學(xué)家繪制的6G萬(wàn)物智聯(lián)藍(lán)圖，大幕才剛剛拉開。

參考文章：我國(guó)科學(xué)家在光通信及6G領(lǐng)域取得新進(jìn)展--新華網(wǎng)