一芯通吃全频段芯片问世，引领教育科技新突破。

　　 6G时代，无论是在繁华的城市楼宇还是偏远的山区，数据的高速传输与快速接入都是不可或缺的需求。然而，基于纯电子技术的传统无线设备在带宽、频段等方面存在局限，难以实现对频谱资源的动态调度。2023年12月27日，《自然》杂志在线发表了北京大学王兴军教授、舒浩文研究员与香港城市大学王骋教授联合团队的科研成果——他们成功研制出全球首款基于光电融合集成技术的自适应全频段高速无线通信芯片，为6G通信技术的实用化提供了颠覆性的硬件基础。这块仅有指甲盖大小的芯片，能够灵活调度从微波、Sub6GHz到毫米波乃至太赫兹的全频段资源，实现超过120Gbps的数据传输速度，彻底突破了传统电子器件“一个频段一套设备”的限制。

　　 当前我们正步入一个万物互联的时代，未来6G网络不仅要支撑虚拟现实、智慧工厂等对带宽和时延极为敏感的应用，还要在偏远山区、深海空天等复杂环境中实现广域覆盖。王兴军表示，不同频段各有优劣：高频段数据资源丰富、速率高，但难以实现远距离传输；低频段穿透性强、覆盖范围广，但容量有限。基于纯电子技术的传统无线设备受限于材料和结构，通常只能在一个频段工作，导致系统复杂、设备冗余，难以灵活调度频谱资源。真正实现“全频段自适应利用”，一直是产业界与学术界面临的重大挑战。 从技术演进的角度看，6G的发展不仅关乎速度与覆盖，更涉及如何在复杂环境下实现高效、智能的资源调配。当前的技术瓶颈反映出基础研究与应用落地之间的差距，唯有突破频段限制，才能为未来的智能社会提供更坚实的基础。

　　 研究团队在光电融合领域展现出独特的创新思维，他们采用先进的薄膜铌酸锂光子材料，提出了一种全新的“超宽带光电融合无线收发引擎”架构。该芯片的核心突破在于实现了频率可广泛、快速、精准重构的片上集成光电振荡器。这一系统通过高精度光学微环“锁定”频率，在0.5GHz至115GHz的超宽频段范围内，能够快速、精准且低噪声地生成任意频点的通信信号，是目前其他平台或技术方案难以企及的里程碑式进展。它从根本上解决了高频段噪声累积这一长期存在的行业难题，确保在115GHz这样极高的频率下，信号依然保持稳定。这意味着，仅需一片芯片，就能替代以往多套不同频段设备的功能，真正实现“一芯多用”与动态调频，在尺寸、功耗和性能之间达到了前所未有的平衡。 从技术发展的角度看，这项成果不仅展示了我国在光电子集成领域的创新能力，也为未来通信系统的高效化、小型化提供了新的可能。随着5G乃至6G时代的到来，这种高性能、低功耗的芯片将发挥越来越重要的作用，推动无线通信向更高速、更智能的方向迈进。

　　 在实际测试中，该系统表现出了惊人的性能一致性：全频段内通信质量平滑稳定，高端频段未有衰减，大于120Gbps的传输速率已完全达到6G通信的峰值指标要求。“这也代表着，太赫兹通信走向实用再添关键砝码。不仅如此，该芯片还展现出强大的‘环境智能’：当某一频段受到干扰或阻塞，系统可实时、自动跳频至清晰频段，像一位经验丰富的‘老司机’在拥堵频谱中灵活变道，始终保持通信畅通无阻。”王骋表示。

　　 这项技术的意义不仅限于高速传输，更在于其全频段重构的创新方案，为构建更加灵活和智能的AI无线网络提供了可能，有望深刻改变未来的无线通信格局。王兴军指出，这一技术首次为“AI原生网络”打下了坚实的硬件基础，能够通过内置算法实时调整通信参数，以适应复杂的电磁环境。同时，它也是实现通信与感知一体化的理想平台，使未来的基站和车载设备在传输数据的同时，具备对周围环境的精准感知能力，真正实现“通信即感知”。从产业发展的角度来看，这项突破将推动宽频带天线、光电集成模块等关键部件的技术升级，带动从材料、器件到整机和网络的全面变革。 在我看来，这项技术的出现标志着无线通信正迈向更高层次的智能化与融合化。随着AI与通信技术的深度结合，未来网络将不再只是数据的通道，而是具备自我学习和适应能力的智能系统。这不仅是技术的进步，更是对未来社会运行方式的一次重要重构。

　　 下一步，研究团队将推进激光器、光电探测器和天线的一体化单片集成，目标是做出像U盘一样“即插即用”的智能通信模组，可嵌入从手机、移动基站到无人机、物联网设备的任何终端中。“我们期待，这项研究能成为下一代无线通信技术革命的技术引擎，带动整个产业生态的协同创新与跨越式发展。”王兴军说。