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相隔10多米,4K视频可通过太赫兹波无线传输 ​有了光子太赫兹通信,家庭网线或成历史
2022-11-04 22:16:47 来源:钱江晚报
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钱江晚报·小时新闻讯 在南湖旁的之江实验室里,两部4K显示器正播放同一个高清视频。高级研究专家余显斌教授正和他的团队做一项通信实验。余显斌教授站到无线通信传输路径上,一台显示器在正常播放视频,另一台显示器却出现雪花屏画面。

余显斌教授解释道:“我站在这里,把信号拦住了,这边是信号源发端,那边是信号接收端,中间通过无线信道传输,信号频率大概在0.31THz,属于太赫兹信道了。”余教授往边上挪了一步,视频画面马上恢复。

钱报记者看到神奇的太赫兹通信,问到这是不是意味着,以后我们装修就可以不用再在家里铺设网线了?余教授给出了肯定的答复,他说:“我国的光纤到户铺设是世界上最好的,光纤到家门口后,通过这套光电太赫兹通信系统,光信号可以转换成太赫兹信号,从有线状态变成无线接入。”

不过,太赫兹通信系统目前成本比较昂贵,距离正式投入消费市场还有一定距离。

近年来,人工智能(AI)、虚拟显示(VR)、自动驾驶、物联网IoT等以数据为中心的自动化系统蓬勃发展,对数据传输容量提出了更高的要求,在部分应用场景下,通信速率需求将超过100Gbps甚至达到Tbps。在此背景下,太赫兹通信技术应运而生。

太赫兹波是频率介于0.1-10THz的电磁波,太赫兹通信具有大带宽和短波长的特点,可以实现器件的小型化和高度集成化,同时太赫兹波的窄波束和高指向性具备更好的保密性和抗干扰性。不过,受限于当前太赫兹器件的可用带宽、太赫兹的发射功率以及严重的大气传播损耗,目前太赫兹无线通信的传输速率和距离都受到了限制。

为了攻克太赫兹通信存在的瓶颈问题,余显斌教授带领的之江实验室太赫兹通信团队,在国家重点研发计划等项目的支持下,搭建了一套多维度复用的光子太赫兹无线通信平台。通过不断的系统优化及改进数字信号处理算法,2022年8月,项目团队在265-335GHz频段内成功实验实现了4路汇聚速率超1Tbps的光电太赫兹无线系统,传输距离达到100米,系统单路速率距离积高达25600Gbps·m,该项指标处于国际领先水平。

太赫兹通信只是之江实验室展示的一个黑科技。成立于2017年9月6日的之江实验室,是浙江省委、省政府深入实施创新驱动发展战路、探索新型举国体制浙江路径的重大科技创新平台,其科研成果已多次入选世界互联网领先科技成果。

今年9月,之江实验室还发布了数字反应堆操作系统“之江瑶光”。数字反应堆的算力设施以之江实验室计算与数据中心为核心,承载“之江之光”智能超算机、P级异构智能计算集群、通用服务器计算集群、以及百亿级类脑计算机、高性能图计算机等新型计算系统,同时通过高速专用网络连接各超算中心打造超算互联网算力平台,通过高速互联网把分布在各地“云边端”的计算资源接入形成广域协同算力平台。

目前,数字反应堆操作系统“之江瑶光”已正式发布,该系统能够面向不同的计算任务提供相应的算法、函数或框架,避免重复开发和不兼容的问题。同时,系统具备算力聚合和数据编排调度的能力,可以让数据高效地到达计算集群和节点。系统支持各种计算任务和各种应用场景,包括需要大规模算力的计算任务、数据驱动的计算任务、常规的和定制开发的计算任务,以及使用闲散算力的计算任务等等。

基于“之江瑶光”,之江实验室已经形成FAST@LAB智能计算天文平台、SATH智能计算制药开放平台、CERESLAB智能计算育种开放平台、“之江昆吾”智能计算材料开放平台和“之江天基”智能计算基因服务平台,全面赋能科学研究。

截至目前,之江实验室已自主设立项目340余项,承担科技部、工信部等国家级科研项目100余项。与此同时,实验室还吸引了龙头民企参与基础研究工作,累计吸引社会资本投入28.6亿元。

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【来源:钱江晚报  作者:  编辑:管鹏伟】
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