據外媒報道，為了超越第五代電信標準（5G）的數據傳輸速度，新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）與日本大阪大學（Osaka University）科學家們合作，利用光子拓補絕緣體概念，打造了一款新型芯片。

研究人員們表示，他們的芯片可以傳輸太赫茲波（THz），每秒可傳輸11GB（Gbit/s）的數據，實時傳輸4K高清視頻，而且超過5G無線通信10 Gbit/s的理論數據傳輸速度。

THz波是電磁波譜的一部分，介于紅外光波和微波之間，是高速無線通信的新技術。不過，在太赫茲波能夠可靠地應用于電信領域之前，還需要解決一些基本挑戰。最大的兩個問題是在晶體或空心電纜等傳統波導管中會有材料缺陷和傳輸錯誤率。

不過，此類問題可利用光子拓補絕緣體（PTI）進行解決，PTI可以讓光波在絕緣體的表面和邊緣傳導，而不通過材料進行傳導，就像火車沿著鐵路行駛一樣。

通過設計一種帶有一排排三角形孔的小型硅芯片，小三角形與大三角形指向相反的方向，光波就可以得到“拓補保護。” 此類全硅芯片可以毫無差錯地傳輸信號，并在10個尖角處以11 Gbit/s的速度傳輸THz波，從而克服硅制造過程中可能出現的材料缺陷。

此次發現為更多PTI THz互聯鋪平了道路，即將電路中各種元件連接起來的結構，可集成到無線通信設備中，為下一代6G通信提供前所未有的高速數據傳輸，可比5G快10至100倍。

研究人員表示：“隨著第四次工業革命的出現，智能設備、遠程攝像頭和傳感器等物聯網（IoT）設備得到迅速采用，此類設備都需要無線處理大量數據，并依賴通信網絡進行超高速和低延遲處理。通過利用THz技術，可以促進芯片內以及芯片間的通信，為人工智能和基于云的技術提供支持，如網聯自動駕駛汽車，此類汽車就需要將數據快速傳輸至附近的其他汽車和基礎設施，以更好地進行導航，避免發生事故。”

研究人員認為，通過利用目前的硅制造工藝設計和打造一個微型平臺，就可以將新型高速THz互聯芯片輕松集成至電子和光子電路設計中，并有助于讓THz在未來得到更廣泛的采用。THz互聯技術的潛在應用領域包括數據中心、IoT設備、大量多核CPU（計算芯片）和遠程通信技術，如電信和Wi-Fi等無線通信。
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