近日，科技日?qǐng)?bào)報(bào)道稱：我國(guó)科學(xué)家又一次“破圈”了高端芯片領(lǐng)域。北京大學(xué)王興軍教授、舒浩文研究員與香港城市大學(xué)王騁教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，近日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）上發(fā)表最新研究成果：全球首款基于光電融合集成技術(shù)的自適應(yīng)、全頻段、高速無(wú)線通信芯片已成功研制。

這款芯片基于先進(jìn)的薄膜鈮酸鋰光子材料平臺(tái)，不僅打通了不同頻段之間的信號(hào)壁壘，還實(shí)現(xiàn)了超過(guò)120Gbps的無(wú)線傳輸速率，在全頻段保持一致性能。這一技術(shù)突破將為6G通信、太赫茲頻譜資源開(kāi)發(fā)乃至未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)奠定關(guān)鍵硬件基礎(chǔ)。

單頻段“困局”如何破解？薄膜鈮酸鋰找到鑰匙

傳統(tǒng)無(wú)線通信芯片只能在單一頻段內(nèi)運(yùn)行，不同頻段對(duì)材料、結(jié)構(gòu)乃至設(shè)計(jì)邏輯都有著截然不同的要求。以往解決方案往往需要“堆疊”多個(gè)芯片或模塊，不僅成本高、集成難，更阻礙了超寬帶通信和多頻協(xié)同的演進(jìn)。

此次中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，從材料底層出發(fā)，選擇了具備高非線性、高光聲速和優(yōu)良光電效應(yīng)的薄膜鈮酸鋰光子材料，并基于該平臺(tái)，提出并實(shí)現(xiàn)了一種全新架構(gòu)的“超寬帶光電融合無(wú)線收發(fā)引擎”。

這一系統(tǒng)性突破，意味著芯片可以在厘米波、毫米波、太赫茲波等全頻段內(nèi)統(tǒng)一調(diào)度信號(hào)處理能力，一次性解決傳統(tǒng)無(wú)線通信“段溝”難題。

全球首創(chuàng)！6G高速通信邁入“芯”紀(jì)元

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該芯片具備以下核心能力：

? 寬帶無(wú)線與光信號(hào)高效轉(zhuǎn)換

? 低噪聲載波本振信號(hào)協(xié)調(diào)能力

? 數(shù)字基帶調(diào)制集成功能

? 支持120Gbps以上無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率

更關(guān)鍵的是，在測(cè)試中，無(wú)論在低頻、中頻，還是高頻段，芯片構(gòu)建的無(wú)線通信系統(tǒng)都保持了一致的端到端性能。過(guò)去高頻段普遍面臨信號(hào)衰減快、噪聲大、系統(tǒng)響應(yīng)差的問(wèn)題，在這枚芯片面前已經(jīng)不再構(gòu)成瓶頸。

業(yè)內(nèi)專家指出，這種“全頻段一致性”是6G通信的重要硬指標(biāo)。而今，這一目標(biāo)，在中國(guó)科學(xué)家的手中提前實(shí)現(xiàn)。

不是實(shí)驗(yàn)室炫技，而是通往未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的通行證

6G的愿景，不只是網(wǎng)速的極限突破，而是整個(gè)物理世界信息傳輸?shù)纳?jí)：從車路協(xié)同、空地融合到AR/VR沉浸交互和量子級(jí)保密通信，背后都需要支持低延遲、高頻寬、全頻譜的新型通信芯片。

而這一次，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)的光電融合芯片，不僅證明了集成光子芯片的產(chǎn)業(yè)級(jí)潛力，也為整個(gè)6G技術(shù)體系提供了更清晰的材料路線與架構(gòu)方向。

目前，該項(xiàng)目已進(jìn)入系統(tǒng)化驗(yàn)證階段，未來(lái)有望推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高性能通信芯片在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、空天地一體化網(wǎng)絡(luò)、新型基站與智能終端等場(chǎng)景中加速落地。

結(jié)語(yǔ)｜從“跟跑”到“并跑”，再到“領(lǐng)跑”

過(guò)去，中國(guó)芯片常被詬病“有制造沒(méi)材料、有產(chǎn)品沒(méi)架構(gòu)”。這一次，以薄膜鈮酸鋰為起點(diǎn)，以光電融合為路徑，科研人員用一枚通信芯片，扳動(dòng)了全球6G技術(shù)格局的指針。

不是升級(jí)，而是重構(gòu)。

從頻段“破壁”到系統(tǒng)協(xié)同，這項(xiàng)成果背后的意義，不僅是刷新“全球首款”的科技坐標(biāo)，更是一次從材料到系統(tǒng)、從理論到應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)芯片“全鏈路創(chuàng)新”。

我們期待看到這枚“6G芯”的下一步走進(jìn)工業(yè)線，也期待它在不久的將來(lái)，出現(xiàn)在我們每一部終端設(shè)備里。