在通信技術飛速發展的今天，從2G到6G的演進一直是全球科研團隊競相攻克的難題。近日，北京大學研究團隊在光芯片領域取得重大突破，首次實現了覆蓋2G至6G+全代際的無線通信技術，為未來通信網絡的發展開辟了新路徑。相關成果在國際權威學術期刊《自然·光子學》上以“背靠背”形式同步發表，引發學界和產業界的廣泛關注。
這項創新研究的核心在于解決了通信行業長期存在的“硬件冗余”問題。傳統通信基站每升級一代網絡，都需要疊加一套專屬硬件設備，導致基站體積龐大、能耗高昂。研究團隊通過將光子芯片與電磁超表面深度融合，開發出一種可擴展的統一硬件平臺。該平臺僅需指甲蓋大小的芯片，即可通過光信號調制生成從2G到6G的所有頻段無線信道，實現“一芯多用”。這一突破使基站硬件體積大幅縮小，功耗降低至傳統方案的十分之一，為通信設備輕量化、低能耗化提供了關鍵技術支撐。
在攻克“硬件冗余”難題后，研究團隊又將目光投向6G高頻信號的精準調控。6G信號具有高頻段、大帶寬的特性，但傳統微波調控方式難以實現穩定傳輸。團隊創新性地引入光學微梳技術驅動天線陣列，構建了全維度信號控制系統。實驗室數據顯示，該技術使6G傳輸效率較傳統方案提升30倍，同時賦予通信設備“通感一體化”能力——設備在傳輸數據的同時，可精準感知用戶位置、運動速度及旋轉角度。這種“既聽又說”的特性，為智能交互、無人駕駛等場景提供了全新解決方案。
研究團隊負責人表示，這兩項技術突破形成互補效應：統一硬件平臺解決了通信代際兼容問題，光學微梳技術則突破了高頻信號傳輸瓶頸。二者的結合為全代際無線通信系統奠定了技術基石，有望推動萬物互聯進入超大容量時代，同時顯著降低網絡延遲。特別在具身智能、衛星通信等對響應速度要求極高的領域，這項技術可打通算力與終端設備的邊界，為前沿應用提供底層硬件支撐。
據技術專家分析，該成果的產業化應用將帶來多重變革：通信基站建設成本可降低40%以上，手機等終端設備無需頻繁更換硬件即可支持多代網絡，衛星通信地面站有望實現小型化部署。目前，研究團隊已與多家通信企業展開合作，加速技術從實驗室到產業化的轉化進程。
