我國科學(xué)家完成超導(dǎo)太赫茲通信實(shí)驗(yàn) 開創(chuàng)遠(yuǎn)距離無線通信新紀(jì)元

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2024-10-03 12:57:00 環(huán)球網(wǎng)

近期，中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)領(lǐng)頭的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在青藏高原完成了一項(xiàng)創(chuàng)新成果：他們利用超導(dǎo)接收技術(shù)，在太赫茲頻段實(shí)現(xiàn)了高清視頻信號(hào)的公里級(jí)無線通信傳輸，此舉在全球范圍內(nèi)尚屬首例，標(biāo)志著高靈敏度太赫茲超導(dǎo)接收技術(shù)在遠(yuǎn)距離通信系統(tǒng)中的成功應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選在青海海西州雪山牧場的亞毫米波天文觀測基地，海拔高達(dá)4000米以上，每年秋冬至初春時(shí)節(jié)是該地區(qū)進(jìn)行太赫茲頻段觀測的最佳時(shí)期。實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)射的信號(hào)功率極低，僅10微瓦，相當(dāng)于手機(jī)基站信號(hào)強(qiáng)度的百萬分之一。即便在這樣微弱的條件下，研究人員通過太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)，在1.2公里外清晰接收到高清視頻信號(hào)，展示了技術(shù)的卓越性能。

紫金山天文臺(tái)的李婧研究員形象比喻說，傳統(tǒng)微波通信好比雙車道，而太赫茲通信因頻譜資源豐富，如同拓寬至六至八車道，加上超導(dǎo)探測技術(shù)帶來的極高靈敏度，意味著在這更寬廣的“道路”上行駛的“車輛”（數(shù)據(jù)）不僅速度快，而且?guī)缀鯚o損耗，傳輸距離得以大幅延長。

太赫茲頻段，位于微波與光線之間，被視作未來通信領(lǐng)域待深度開發(fā)的寶貴頻譜資源，對(duì)于應(yīng)對(duì)衛(wèi)星或星地間巨量數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)至關(guān)重要，但其信號(hào)易衰減，遠(yuǎn)距離傳輸困難重重，成為科研界亟待突破的難關(guān)。

自上世紀(jì)90年代起，中國科研團(tuán)隊(duì)便著手太赫茲天文探測技術(shù)研發(fā)，歷經(jīng)約三十年的技術(shù)積淀，終在高靈敏度超導(dǎo)接收技術(shù)于遠(yuǎn)距離太赫茲通信的應(yīng)用上取得世界領(lǐng)先成就，并實(shí)現(xiàn)了0.5太赫茲以上頻段中最遠(yuǎn)的無線通信距離。

中國科學(xué)院院士、紫金山天文臺(tái)的史生才研究員指出，中國在此領(lǐng)域的研究具備兩大優(yōu)勢：一是擁有得天獨(dú)厚的青藏高原作為觀測基地；二是多年發(fā)展使得我國在超導(dǎo)探測器技術(shù)上達(dá)到國際先進(jìn)水平。

這一實(shí)驗(yàn)不僅彰顯了超導(dǎo)接收系統(tǒng)在太赫茲通信中的獨(dú)特價(jià)值，更為未來的空間、空地大容量通信及亞毫米波多學(xué)科研究平臺(tái)的構(gòu)建打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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