超导接收技术实现太赫兹通信的远距离传输突破

新华社西宁报道，近日我国科学家在青海省海西蒙古族藏族自治州的雪山牧场亚毫米波天文观测基地取得重大突破。
由中科院紫金山天文台牵头的联合实验团队成功实现了基于超导接收的高清视频信号公里级太赫兹（THz）/亚毫米波无线通信传输。
这一成果不仅是国际上首次将高灵敏度超导接收机技术成功应用于远距离太赫兹无线通信系统，同时也标志着在太赫兹通信领域的一项重大进展。

太赫兹通信作为一种新兴技术，其频率范围介于微波与光学红外之间的频段，即介于0.1至10THz范围内。
它拥有穿透能力强、光子能量低等特点，在天文观测、物体成像、宽带通信等领域展现出巨大的科学价值和实用前景。
尤其是在解决未来空间海量数据实时传输与落地难题方面，太赫兹通信具备重要的技术手段潜力。
由于信号衰减严重，太赫兹通信一直面临难以远距离传输的瓶颈。

为了突破这一瓶颈，联合实验团队经过不懈努力，完成了适应极端环境的太赫兹高灵敏度超导接收机、太赫兹高效倍频链、中频带宽扩展和超宽带调制发射等多项关键技术攻关。
他们全自主研制了一套基于超导隧道结外差混频接收的全电子学太赫兹通信系统，这一系统在0.5THz频段实现了高清视频信号的太赫兹无线通信传输，传输距离达到了1.2公里，而信号发射功率仅10微瓦。

中科院紫金山天文台研究员李婧表示，这次实验充分验证了利用太赫兹/亚毫米波超导接收系统开展太赫兹通信的独特优势。
这不仅完成了地面外场远距离太赫兹通信传输实验验证及系统性能评估，更为未来空间/空地大容量太赫兹通信以及雪山牧场亚毫米波多学科平台建设奠定了关键技术基础。

太赫兹通信技术的核心在于其高频率、大带宽的特性，使得数据传输速率大大提升。
由于其波长较短，信号在传输过程中容易受到干扰和衰减，使得远距离传输变得困难。
此次研究中，联合实验团队利用超导接收技术的高灵敏度和高增益特点，成功解决了这一问题。
超导材料在极低温度下会表现出极高的灵敏度和低噪声特性，非常适合用于接收微弱信号。
将超高灵敏度和高增益的太赫兹天文望远镜系统与太赫兹通信系统相结合，显著提升了太赫兹通信的传输距离。

这一成果的取得不仅展示了我国在太赫兹通信技术领域的实力，也为未来空间通信提供了全新的可能。
未来，随着技术的不断进步和成熟，太赫兹通信有望在卫星通信、远程数据传输、医疗成像等领域得到广泛应用。
此次实验的成功也为其他学科的研究提供了新的思路和平台，如雪山牧场亚毫米波多学科平台建设等。

专家指出，虽然此次实验取得了重大突破，但太赫兹通信技术的实际应用仍面临诸多挑战。
未来需要进一步研究如何提高系统的稳定性和可靠性、降低能耗和成本等问题。
同时，还需要加强国际合作与交流，共同推动太赫兹通信技术的发展和应用。

这次实验的成功是我国在太赫兹通信技术领域取得的重大进展，标志着我国在太赫兹通信领域的研发能力已经达到国际领先水平。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，太赫兹通信未来将在各个领域发挥重要作用，为人类社会的科技进步和发展做出重要贡献。

标签： 亚毫米波、 无线通信、 太赫兹、

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