據(jù)外媒報(bào)道，為了超越第五代電信標(biāo)準(zhǔn)（5G）的數(shù)據(jù)傳輸速度，新加坡南洋理工大學(xué)（NTU Singapore）與日本大阪大學(xué)（Osaka University）科學(xué)家們合作，利用光子拓補(bǔ)絕緣體概念，打造了一款新型芯片。

研究人員們表示，他們的芯片可以傳輸太赫茲波（THz），每秒可傳輸11GB（Gbit/s）的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸4K高清視頻，而且超過(guò)5G無(wú)線通信10 Gbit/s的理論數(shù)據(jù)傳輸速度。

THz波是電磁波譜的一部分，介于紅外光波和微波之間，是高速無(wú)線通信的新技術(shù)。不過(guò)，在太赫茲波能夠可靠地應(yīng)用于電信領(lǐng)域之前，還需要解決一些基本挑戰(zhàn)。最大的兩個(gè)問(wèn)題是在晶體或空心電纜等傳統(tǒng)波導(dǎo)管中會(huì)有材料缺陷和傳輸錯(cuò)誤率。

不過(guò)，此類問(wèn)題可利用光子拓補(bǔ)絕緣體（PTI）進(jìn)行解決，PTI可以讓光波在絕緣體的表面和邊緣傳導(dǎo)，而不通過(guò)材料進(jìn)行傳導(dǎo)，就像火車沿著鐵路行駛一樣。

通過(guò)設(shè)計(jì)一種帶有一排排三角形孔的小型硅芯片，小三角形與大三角形指向相反的方向，光波就可以得到“拓補(bǔ)保護(hù)。” 此類全硅芯片可以毫無(wú)差錯(cuò)地傳輸信號(hào)，并在10個(gè)尖角處以11 Gbit/s的速度傳輸THz波，從而克服硅制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的材料缺陷。

此次發(fā)現(xiàn)為更多PTI THz互聯(lián)鋪平了道路，即將電路中各種元件連接起來(lái)的結(jié)構(gòu)，可集成到無(wú)線通信設(shè)備中，為下一代6G通信提供前所未有的高速數(shù)據(jù)傳輸，可比5G快10至100倍。

研究人員表示：“隨著第四次工業(yè)革命的出現(xiàn)，智能設(shè)備、遠(yuǎn)程攝像頭和傳感器等物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備得到迅速采用，此類設(shè)備都需要無(wú)線處理大量數(shù)據(jù)，并依賴通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行超高速和低延遲處理。通過(guò)利用THz技術(shù)，可以促進(jìn)芯片內(nèi)以及芯片間的通信，為人工智能和基于云的技術(shù)提供支持，如網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛汽車，此類汽車就需要將數(shù)據(jù)快速傳輸至附近的其他汽車和基礎(chǔ)設(shè)施，以更好地進(jìn)行導(dǎo)航，避免發(fā)生事故?！?/p>

研究人員認(rèn)為，通過(guò)利用目前的硅制造工藝設(shè)計(jì)和打造一個(gè)微型平臺(tái)，就可以將新型高速THz互聯(lián)芯片輕松集成至電子和光子電路設(shè)計(jì)中，并有助于讓THz在未來(lái)得到更廣泛的采用。THz互聯(lián)技術(shù)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括數(shù)據(jù)中心、IoT設(shè)備、大量多核CPU（計(jì)算芯片）和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，如電信和Wi-Fi等無(wú)線通信。
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