金山天文台成功實現基於超導接收技術的高清視訊訊號公里級太赫茲無線通訊傳輸
近日,由中國科學院紫金山天文台領銜的科研團隊,在青海省海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地,成功實現了基於超導接收技術的高清視頻信號公里級太赫茲無線通信傳輸。這項實驗不僅是國際上首次將高靈敏度超導接收機技術應用於遠距離太赫茲無線通訊系統,同時也創下了0.5THz頻段以上最遠距離的太赫茲無線通訊傳輸紀錄。
太赫茲通訊技術,被譽為未來通訊的“新邊疆”,它位於微波與光波之間,具有穿透力強、頻寬極寬等特性,是未來通訊領域的關鍵技術之一。這項實驗的成功,不僅標誌著我國在太赫茲通訊技術領域取得了重大突破,也為未來太空通訊、天文觀測、醫療成像等多個領域的發展提供了強大的技術支撐。
在這次實驗中,科學研究團隊面臨了巨大的挑戰。由於太赫茲訊號在傳輸過程中衰減嚴重,實現遠距離傳輸一直是業界的難題。為了克服這個難題,團隊成員們在海拔4000多公尺的青藏高原上,透過太赫茲超導接收機成功接收到了距離1.2公里處傳輸的高清視訊訊號,而發射端訊號發射強度僅有10微瓦,相當於手機基地台發射強度的一百萬分之一。
這項成就的背後,是我國科學研究人員近30年的技術累積與不懈探索。從1990年代開始,我國科研人員就已經開始進行太赫茲天文探測技術的相關研究。在這個過程中,我國在超導探測器技術方面取得了國際前沿的地位,為此實驗的成功奠定了堅實的基礎。
中國科學院紫金山天文台研究員李婧形像地比喻說,微波通信相當於兩車道的道路,而太赫茲通信因為具有更寬、更豐富的頻譜資源,相當於把車道增加到了六車道或者八車道。而超導探測技術的意義就在於它的靈敏度很高,相當於在更寬車道的道路上,跑的車性能更好了,幾乎沒有損耗,所以可以跑得更遠。
這項實驗的成功,不僅展示了太赫茲通訊技術的巨大潛力,也為我國在未來通訊技術領域的國際競爭中贏得了先機。隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展,太赫茲通訊預計將在不遠的將來,為我們的生活帶來革命性的變化。無論是在高速資料傳輸、遠距醫療、安全監測或天文觀測等領域,太赫茲通訊技術都將展現出其獨特的魅力和價值。