为了使数据传输速度超过电信第五代（5G）标准，来自新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）和日本大阪大学的科学家利用一种称为光子拓扑绝缘体的概念制造了一种新的芯片。

研究人员最近在《自然光子学》（Nature Photonics）杂志上发表的研究表明，他们的芯片可以传输太赫兹（THz）波，从而产生11gb/s的数据速率，能够支持4K高清视频的实时流媒体传输，并且超过了5G无线通信的10gbit/s的理论极限。

关于太赫兹

是近年来非常火的概念，介于红外光波和微波之间，有人视其为高速无线通信的下一个前沿领域。然而，在太赫兹波能够可靠地用于电信之前，还需要解决一些根本性的挑战。其中最大的两个问题是材料缺陷和传统波导（如晶体或空心电缆）的传输错误率。

关于光子拓扑绝缘体（PTI）

克服了这些问题，它允许光波在绝缘体的表面和边缘传导，类似于火车沿着铁路行驶，而不是穿过材料。当光沿着光子拓扑绝缘体传播时，它可以在尖角处重新定向，其流动将不受材料缺陷的干扰。

关于此次项目

通过设计一个带有一排排三角形孔的小硅芯片，小三角形指向大三角形的相反方向，光波就得到了“拓扑保护”。这种全硅芯片证明了它可以无差错地传输信号，同时以每秒11千兆比特的速率在10个尖角周围传输太赫兹波，绕过了硅制造过程中可能引入的任何材料缺陷。

该项目的负责人，南洋理工大学协会教授Ranjan Singh表示，这是第一次在太赫兹波段实现光致发光，这证明了之前的理论概念在现实生活中是可行的。

他们的发现很可能会为电路中各种PTI-THz元件的互连铺平道路，集成至无线通信设备中，并以此达成比5G快10-100倍的信息传输速度，或者可以称之为下一代“6G”通信。

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参考来源：新加坡南洋理工大学（NTU NEWS）