中国研究人员表示，他们利用一项革命性技术实现了创纪录的数据流传输速度，这项技术可以帮助中国在全球下一代无线通信(6G)竞赛中领先。
根据研究人员的介绍，他们使用涡旋毫米波（一种自旋快速变化的超高频无线电波）实现了在一秒钟内将1TB数据传输1km以上的距离。
由清华大学航空航天工程学院张超教授领导的团队周四在一份声明中表示，上个月在冬奥北京会场馆建立的实验性无线通信线路可以同时传输10000多个高清直播视频。张教授及其来自上海交通大学的合作者表示，该实验表明，中国“在6G潜在关键技术的研究方面处于世界领先地位”。
图源：清华大学
不同于上个世纪无线电通信中的任何技术，涡旋波为无线传输增加了一个新的维度。现有的移动设备使用像池塘中涟漪一样传播的电磁波进行通信。传输的信息由这些波的“上下”来表示，从数学角度来看，这些波只有两个维度。但是涡旋电磁波具有类似龙卷风一样的三维形式，额外的信息可以被编码到这些波的旋转或轨道角动量(OAM)中，从而大大增加通信带宽。
1909年，英国物理学家亨利波印廷首次报道了无线电波的旋转势，但利用它被证明是一件十分困难的事。20世纪90年代，欧洲的研究人员利用涡旋波进行了最早的通信实验。2020年，日本电报电话公司的一个团队在10米内实现了200Gbps的速度。张和同事们说，他们的突破是建立在过去几十年全球许多研究团队的努力工作的基础上的。
其中一个主要的挑战是，自旋波的大小会随着距离的增加而增大，信号的减弱使得高速数据传输变得困难。针对这个问题，中国科研团队制造了一种独特的发射器，可以产生更集中的涡旋光束，使涡旋波以三种不同的模式旋转，以携带更多的信息，并开发了一种高性能的接收设备，可以在瞬间接收和解码大量数据。
图源：清华大学
一名在深圳研究6G技术的研究人员表示，该实验可能是通信技术“革命的开始”。他表示，在未来几年，中国政府和电信行业将主要关注5G的大规模应用，因为现有的毫米波技术将随着成本的降低而成熟。与此同时，6G的商业推广预计将在2030年完成。
去年4月，美国和日本联手宣布了一项45亿美元的6G投资计划，以对抗中国在6G技术发展上的飞速进步。日经指数的调查和东京研究公司网络创意学院在去年9月一项调查发现，中国拥有全球 40% 以上的 6G 专利申请，其次是美国，占 35%，日本（10%），欧洲（9%）和韩国（4%）。
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