因此近年来,业界对于太赫兹芯片的探索越来越多。而太赫兹芯片的优点在于,可以把电子芯片的频率,提高到太赫兹频段。

同时,太赫兹还是国际公认的、下一代高速无线通信交叉前沿科技,也是一种拥有较多独特优点的新型辐射源,其可以带来诱人的技术创新机会。

这主要是因为,特定物质的太赫兹光谱(如透射谱和反射谱)包含大量物理信息和化学信息,因此研究物质在该波段的光谱,对于探索物质结构具有重要意义。

可应用在大数据、物联网和远程通信等多领域

太赫兹技术的潜在应用领域,包括大数据中心、物联网设备、大型多核计算芯片、远程通信、大气与环境监测、实时生物信息提取与医学诊断等领域。

以物联网设备为例,这类设备需要处理大量数据,且要依赖通信网络、来提供超高速和低延迟。这时使用太赫兹技术,就能促进芯片之间的通信,进而给设备带来更强大的功能。

张柏乐表示,以加载太赫兹技术的自动驾驶汽车为例,由于该技术可以快速传输数据,因此可以让汽车更好地导航,并能帮助避免交通事故。

除自动驾驶以外,太赫兹芯片与拓扑设备的通信,可以打开通往每秒千兆位数据链路的途径,这些链路能支持 AI 技术和云计算技术,届时还可用于医疗保健、精密制造和全息通信(如微软 HoloLens 头显)等。

此外,太赫兹芯片并不限于人们常知的手机芯片和车载芯片,在未来 6G 替换 5G 的过程中,所有芯片都可以被替换。而这一过程正是太赫兹通讯,其可以广泛应用于下一代通信当中。

太赫兹芯片的制作材料和制作步骤

制作材料:光子拓扑绝缘体是重要组成部分

太赫兹芯片的主要组成部分,是光子拓扑绝缘体(PTI,Photonic Topological Insulators)。

拓扑,是英文单词 Topology 的中文音译,Topology 原本是一个数学分支,其主要研究几何图形或空间、在连续变化下维持不变的性质。

浙江青年学者造出超高速太赫兹无线芯片,是实现 6G 的关键技术

图 | 一种重要的拓扑学结构:莫比乌斯带(来源:IC photo)

张柏乐告诉 DeepTech,拓扑材料是当今科学界一个很大的主流话题,很多学者都在为其努力。

具体到光子拓扑绝缘体来说,它可以非常可靠地传导光信号,并且不受缺陷、杂质和各种干扰的影响,通信速度也可以得到提高。