“比起光芯片，太赫兹芯片可直接复用硅芯片的技术，前景十分可观。”
近日，新加坡南洋理工大学（下称 NTU）物理学分部与应用物理系副教授、《麻省理工科技评论》2012 年度全球 “35 岁以下科技创新 35 人” 上榜者张柏乐告诉 DeepTech，他的博士后杨怡豪基于光子拓扑绝缘体的概念，联合 NTU 以及日本大阪大学的专家研发出一款新型“拓扑保护”高速太赫兹互连芯片（下称太赫兹芯片）。
而今年年初张柏乐在《自然·光子学》Nature Photonics 发表的一篇论文，为本次芯片研发提供了一定的理论支持。
图 | 张柏乐（来源：NTU 官网）
具体到太赫兹（Terahertz，THz）本身来说，它是一个频率单位，其表示电磁波的振荡频率。它英文名称中的“T”，和硬盘中的“TB”一样，都是数量单位，其中
1THz= 1012Hz。
故此，太赫兹一般指频率在 0.1~10 THz（波长为 3000～30μm）范围内的电磁波，其介于红外光波和微波之间。
图 | 太赫兹的频率
而本次 NTU 和日本大阪大学研发的太赫兹芯片，不仅可以传输太赫兹波，还能产生每秒 11 Gbit 的数据速率， 并能支持 4K 高清视频的实时传输，且超过迄今为止 5G 通信每秒 10Gbit 的理论上限。
图 | 本次研发出来的太赫兹芯片，图为张柏乐的博士后杨怡豪
这样的成果，正好可以满足大众日益增高的数据传输速率要求。以 1G 和 5G 的对比为例，数据传输速率提高了几千倍，而通信中的无线电磁波频率也在不断提高。
对此，张柏乐解释称：“以我们每天都用的手机为例，手机需要有一个天线，然后天线去跟基站连接，进而可以传输信号。而电磁波需要有一个频率，该频率决定了通信速度的上限，频率越高、手机通信速度就越快。”
太赫兹波的波段，能覆盖半导体、等离子体、有机体和生物大分子等物质的特征谱，因此太赫兹波可作为诊断媒介，去诊断物理和化学的反应过程，从而在材料科学等领域发挥出作用。