在通信技術(shù)飛速發(fā)展的今天，北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)具有里程碑意義的突破——全球首次實(shí)現(xiàn)了從2G到6G+全代際無線通信技術(shù)的集成。這一成果不僅為未來通信世界注入了新的活力，更被國(guó)際學(xué)術(shù)界視為光芯片領(lǐng)域的系統(tǒng)性創(chuàng)新。相關(guān)研究論文以“背靠背”形式，在同一天登上國(guó)際權(quán)威期刊《自然·光子學(xué)》，引發(fā)了全球科技界的廣泛關(guān)注。

這項(xiàng)技術(shù)的核心在于解決了一個(gè)困擾行業(yè)多年的難題——硬件冗余。傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中，每一代網(wǎng)絡(luò)升級(jí)都需要在基站和終端設(shè)備中疊加新的硬件模塊，導(dǎo)致基站體積龐大、能耗高昂，甚至成為手機(jī)流量費(fèi)用居高不下的重要原因。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人常林形象地比喻道：“過去的基站就像一個(gè)堆滿老式收音機(jī)、電視天線和衛(wèi)星鍋蓋的雜物間，既笨重又費(fèi)電?！?/p>

為了打破這一困局，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了可擴(kuò)展的統(tǒng)一硬件平臺(tái)。他們將光子芯片與電磁超表面技術(shù)深度融合，讓光信號(hào)在指甲蓋大小的芯片上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜調(diào)制，從而一次性生成從2G到6G所有頻段的無線信道。常林解釋說：“這就像給基站配備了一張‘萬能辦公桌’，無論設(shè)備是2G、5G還是未來的6G，甚至衛(wèi)星通信終端，都能直接接入使用?！边@一突破不僅使基站體積大幅縮小，更將功耗降低至傳統(tǒng)方案的十分之一。

在攻克“硬件冗余”難題后，研究團(tuán)隊(duì)又將目光投向了6G高頻信號(hào)的調(diào)控挑戰(zhàn)。6G信號(hào)如同脫韁的烈馬，速度極快但難以駕馭，傳統(tǒng)微波調(diào)控方式極易導(dǎo)致信號(hào)失真。為此，團(tuán)隊(duì)引入先進(jìn)的光學(xué)微梳技術(shù)，通過全維度精準(zhǔn)控制天線陣列，為高頻信號(hào)裝上了“導(dǎo)航系統(tǒng)”。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，新方案將6G傳輸效率提升至傳統(tǒng)方法的30倍，同時(shí)賦予通信設(shè)備“通感一體化”能力——既能高速傳輸數(shù)據(jù)，又能精準(zhǔn)感知設(shè)備位置、速度和旋轉(zhuǎn)角度。常林舉例道：“未來的手機(jī)或許能‘看到’你的動(dòng)作，就像擁有了一雙雷達(dá)眼。”

這兩項(xiàng)技術(shù)突破并非孤立存在，而是形成了相互支撐的創(chuàng)新體系。統(tǒng)一硬件平臺(tái)解決了通信系統(tǒng)的“路寬”問題，光學(xué)微梳技術(shù)則突破了“車速”極限，二者共同為全代際無線通信奠定了變革性基礎(chǔ)。據(jù)介紹，該成果將推動(dòng)超大容量萬物互聯(lián)成為現(xiàn)實(shí)，顯著降低網(wǎng)絡(luò)延遲，并打通算力與終端設(shè)備的邊界。對(duì)于具身智能、衛(wèi)星通信等對(duì)響應(yīng)速度要求極高的前沿領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)提供了關(guān)鍵的底層硬件支撐，有望開啟通信技術(shù)的新紀(jì)元。