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突破6G关键技术?中科大最新成果领跑全球,对我国有何重要意义?

   


在科技发展方面,各国总是你追我赶不逞多让,5G时代才刚刚出现没多久,现在6G都已经开始布局了。在此前的5G技术发展中,我国取得了世界领先的成就,5G技术领跑全球。现在5G还处于不断推广的阶段,6G技术的发展已经悄然降临。一些西方国家在5G的技术竞争当中落后了一步,所以打算再最新的6G技术上扳回一局,国际之间的竞争十分激烈。就在近日,我国的6G技术在关键的领域取得了重大的突破。那么6G技术的突破发展,对于我国会有怎样的好处呢?

中科大取得重大突破

5月21日,中国科技大学对外工部了校内微电子学院左成杰教授团队的6G技术最新研究成果。左教授团队成功在铌酸钾压电薄膜上设计并且实现了Q值超过100000的高频微机电系统谐振器。该新型谐振器把Q值提升了2个数量级,并且首次突破了谐振频率与Q值乘积(f·Q)这一难以同步提升的谐振器优值极限。


如此专业的术语很多人或许很难理解,简单来说就是6G技术当中核心的滤波器技术被中国科技大学的左教授团队攻克了。6G滤波器的作用是在接收到信号之后,过滤掉其中的干扰噪音,只留下特别指定的频率通过,然后再进行频谱分析。滤波器就是处理信号的一个部件,起到过滤器的作用。

别看这项技术好像不怎么起眼,这可是下一个阶段的无线通信发展的关键技术。这项技术的运用不局限于6G技术,对于日后的无线电通信技术都有着极其重要的意义。目前世界各国在6G技术的下一个研发阶段就是,研究6GHz的高品质因数(Q值)声波谐振器以及高性能滤波器,这也是发展6G技术必需要自主可控的基础射频元器件和芯片。

在研究的过程中,左教授团队付出了极大的努力,这项技术研发的成功,背后有着许多成功的因素。


首先是中科大自主开发了一条新的道路,创新了一个新的方向。早在去年的12月17日,中科大的徐教授团队就在国际学术期刊《数字通讯与网络》上,发表了一篇叫做“拍赫兹通信:用于无线通信的光谱融合”的科研文章。这篇可研报告是全世界第一次把拍赫兹技术融入到了6G技术的发展当中,为6G技术的发展提供了一个新的思路和方向,给未来6G技术的发展提供了很多宝贵的经验。中科大能够自主研发提出新的方向,本身就是一件含金量极高的成就,在新思路的引导之下,能够成功突破关键技术也不会让人感到意外。

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其次当然是离不开我国强大的科学研究实力,就在2022年的4月1日,中科大在新一代神威超级计算机上面首次实现了长达7天的全球3公里空间分辨率大气物理-化学全耦合数值模拟实验。这个试验的成功,不管是在计算机的软硬件实力还是计算机的强大功能方面,都展示出了我国强劲的科研技术实力。

而中科大对于科技发展的重视也是一个很重要的因素,2022年5月7日的上午,在中科大东区的师生活动中心,一座未来技术学院正式落成。这也标志着中科大对于未来技术发展的重视,相信在不久的将来,中科大会继续为我国科技发展做出巨大贡献。校内团队的研发离不开学校的支持,6G技术能够得到重大突破,中科大对于该领域的重视功不可没。

如今,随着6G技术的不断发展,希望我国能够再创佳绩,复制5G技术领跑全球的壮举,再一次坐上世界通信技术的头把交椅。那么,这项技术的重大突破,对于我国来说有着怎样的重要意义呢?

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6G关键领域重大突破的意义

滤波器技术的成功突破,对于我国的通信技术发展有着许多好处,最主要的自然是为我国的科技贡献了一份十分重要的力量,提升了我国的技术自主性。

第一个突出意义就是使我国把关键技术牢牢把握在手里,不用再面临国外技术垄断的困境。西方国家一直都想着遏制我国5G技术的发展,背后还搞了不少的小动作,不过最终计划没有得逞,还让自己的5G技术落后了不少。在这一次6G技术的竞争,美国联合了日本等西方各国共同研发6G技术,打算建立一个技术壁垒小圈子,孤立我国的技术研发。

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就在去年的4月,美日就已经连同欧盟一起建立了一个6G技术研发团体,打算一起研究开发6G技术,超越我国。更是在今年年初建成6G国际标准,计划在2030年实现6G技术的全面普及,于是连同西方各国宣布合作6G无人化技术。

西方国家一系列的做法无非是打算在6G技术方面垄断,阻挠我国6G技术的发展。然而中科大在6G技术关键领域的突破,则直接完成了下一个阶段无线通信技术发展的关键突破,这也避免了我国被西方各国在6G技术方面被掐住,打破了西方国家新建立的技术壁垒。

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第二个突出意义就是巩固了我国在通信技术方面的领先地位,要知道我国在5G技术的发展上是处于全球领先的地位,如今6G技术的发展也很可能再现5G的辉煌。全世界在研究6G技术的时间节点上,都是处于同一起跑线的,美国等西方各国都是在2018年左右开始,而我国则因为5G技术的领先,所以快人一步在2017年实施,国内的华为正是其中的佼佼者。经过几年的发展,在最近两年里我国6G技术的发展速度十分迅猛,目前也已经逐渐展露了领跑全球的态势。

就在最近两年,我国就取得了十分多的科研成果,首先是专利方面,全球总共申请了9项6G核心技术大约2万项专利,我国的6G专利数量就达到了其中的40.3%,排名全球首位。2021年7月26日,我国首次完成了低轨宽带卫星与5G专网融合试验,又于8月下旬发射了3颗通讯卫星,加快了我国在6G卫星通信的技术测试;2022年1月初,南京紫金山实验室创造出世界太赫兹无线通信的最高传输记录。

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而近日中科大在滤波器核心技术上的重要研究成果,成功加速了我国电磁波频谱技术的发展,有利于我国领先其他国家更快地掌握6G的核心技术,再一次使我国站在了世界无线通信技术的顶峰。

开发6G技术还有一个更重要的目的,就是早日布局6G星地网络,为此,我国还多次进行卫星和6G专网的融合项目。而6G技术的突破,对我国星地网络布局的实现有着极其重要的推动作用。

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中科大的这项巨大技术突破,让6G信号处理器技术来到了人们的面前,更有利于6G专网和低轨卫星的沟通测试。这项测试对于星地网络的发展十分重要,推动低轨卫星和6G专网的融合,使6G技术和低轨卫星成功形成了一个系统。

但是毕竟现在的6G技术还处于初步发展阶段,虽然中科大的这项技术又一次将西方甩在了身后,让我国6G技术再一次取得领先。但是我们也不能够因此放松警惕,毕竟西方各国目前也在不断地进行6G技术的研发,竞争仍旧十分激烈。未来我国能否继续保持领先地位,还要看后续的技术开发。不过目前我国的科研工作人员依旧夜以继日的进行自主研发,相信在不久的将来我们依旧能够在6G领域领跑全球。

参考文献:

(1)中科大新闻网:《中国科大在6G滤波器领域取得重要进展》

(2)澎湃新闻:《中科大在6G滤波器领域取得重要进展》