一支研究团队揭幕了一款突破性芯片,该芯片利用数十个微型激光器以破纪录的速度无线传输数据。在初步实验室测试中,该设备达到了令人惊叹的362.7吉比特每秒的传输速度,这一数字远远超过了目前市场上最快的商用Wi-Fi连接的能力。这项成就标志着无线通信工作方式可能在不久的将来发生根本性变革。
这项技术的核心是一个紧凑的五乘五垂直腔面发射激光器阵列,通常被称为VCSELs。这些微型光源排列在单个芯片上的紧密网格中,在实验过程中,二十五个激光器中有二十一个同时处于活动状态。每个单独的激光器为总吞吐量贡献了十三到十九吉比特每秒的速度,它们的输出汇聚在一起达到了这一显著的聚合速度。
这项发展尤其引人注目的是其能源效率。该系统每传输一比特数据仅消耗约一点四纳焦耳的能量,这大约是目前领先的Wi-Fi技术所需能量的一半。在数据中心和无线网络消耗的电力不断增加的时代,一种能够在大幅提高速度的同时将能耗减半的技术,对可持续发展具有深远的意义。
与传统 Wi-Fi使用无线电波不同,该系统依靠光来传输数据。一个精心设计的微透镜阵列被放置在激光器网格上方,将每个激光器发出的光线对齐并拉直。额外的光学透镜随后将这些光束组织成结构化的网格图案,确保携带数据的光线以最小的损失和最高的精度到达目的地。
研究人员指出,随着更先进的接收器和光学组件的进一步优化,该系统在未来版本中有望达到更高的数据传输速率。目前的结果是在相对标准的检测设备下获得的,这表明随着接收器灵敏度和信号处理技术的进步,该技术还有巨大的改进空间。
潜在的应用场景非常广泛。家庭和办公室可以获得比当前连接快数百倍的互联网速度,而数据中心可以用远少于现有技术的能源在服务器之间传输大量信息。这项技术还可能对增强现实、全息通信和实时云计算等新兴领域产生变革性影响,这些领域都需要极高的带宽支持。
该研究成果已经发表,并被多家科学媒体报道,包括科学日报、科技日报和数字趋势等。随着这项技术的成熟并从实验室走向商业开发,它有可能从根本上重塑无线连接的格局,为全球网络提供前所未有的速度和效率。
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