來源：四川日報-川觀新聞
川觀新聞記者 張紅霞 製圖 甘翠
一臺白色顯微鏡下，一顆顆金色的晶片“顯”在黑底白線的方格，同時也投影在上方的螢幕上。
“這是在對850吉赫太赫茲晶片做‘體檢’。”技術人員說，太赫茲被稱為“改變未來世界的十大技術”，中國在太赫茲自主研發“第一方隊”中，而這顆晶片，屬於當下最前沿的研究成果。
這個細節，讓走進“量子資訊與通訊聯合創新應用實驗室”的人頓覺來到了神秘又高階先進的科技最前沿，坐下來聽陌生、遙遠的硬核技術介紹，感覺來到了未來的非科幻世界——處處科幻感，也真實可觸。搞懂這個實驗室的目標任務和實現路徑，無疑是“燒腦”的，因為它“屬於未來”——未來方向、未來技術、未來場景，需要藉助想象去遨遊。
850吉赫單路外差式接收機部分晶片實物圖
太赫茲晶片研發是讀懂實驗室的“快捷鍵”，航天科工通訊研究院如是介紹：目前，我國還沒有800吉赫以上的探測晶片技術，850吉赫太赫茲晶片採用國內自主研發工藝單片設計，採用單片電路整合，電路實現與裝配方案在國內均處於領先水平等。它的成功研製，標誌著自主研發太赫茲探測晶片技術的新突破，併為衛星探測及大氣遙感領域提供技術支撐。
其實，作為各國爭相追捧的“王炸級”技術，太赫茲技術在探測、醫療、6G、量子通訊等諸多方面有著突出的應用優勢，能夠幫助無人值守檢測、遠端醫療、無線VR/AR、超高速工業物聯網接入等多元場景解決高精度感知和超高速通訊前端的需求。這使得它雖在實驗室，卻神秘地牽動著學界、業界，更有遠見者為其早早佈局。
太赫茲是什麼呢？太赫茲波是指頻率在0.1~10 THz（波長為3000～30μm）範圍內的電磁波，在長波段與毫米波相重合，在短波段與紅外光相重合。太赫茲頻段兩側的紅外和微波技術已經非常成熟，但是太赫茲技術既不能完全用紅外理論來處理，更不能完全用微波技術來研究，電磁波譜中存在太赫茲空白，是非常重要的交叉前沿領域，是宏觀經典理論向微觀量子理論的過渡區，在很多方面都有非常有利的用途。從上世紀90年代起，太赫茲開始受到世界各國科學家和政府的重視，都積極部署研究它。
作為太赫茲技術的底層支撐，來看看“未來之星”太赫茲晶片可以在哪些場景裡大顯身手？實驗室專家們徐徐道來。
太赫茲晶片與探測場景。2019年春節熱映的科幻電影《流浪地球》裡有一個畫面——地球想用木星表面的引力來抵消太陽的束縛引力，達到瞬時增速，卻因太過艱難，使得地球差點被木星分解。而想觀察木星的太空探測器，在現實科研中就涉及到太赫茲技術。例如，太赫茲光譜儀，即用於研究木星平流層和對流層的溫度結構、組成和動力學，以及冰衛星的外太空和表面。
太赫茲晶片與“透視”場景。太赫茲與普通人有什麼關係？安全。太赫茲安檢儀可以幫助安檢對人體及包裹清晰成像，檢測和識別到塑膠兇器、陶瓷手槍、塑膠炸彈、流體炸彈和人體炸彈，海洛因、搖頭丸在太赫茲頻段內有特定吸收光譜曲線，販毒行為也能快速查獲。太赫茲收發器可以穿牆“透視”，能在濃煙、沙塵環境中，將人質、恐怖分子及武器成像，確定位置，幫助實施營救。太赫茲系統可以對傳統無法識別的藥物成分進行快速準確的檢測。太赫茲醫學成像能夠對病變細胞進行識別及早期診斷，同時可預防和診斷面板癌、乳腺癌等。
太赫茲晶片與6G場景。去年8月釋出的《6G研究白皮書》指出，5G將不能滿足2030年之後的未來網路需求。研究人員已經啟動了6G研發。6G無線通訊網路有望提供更高的頻譜/能量/成本效率、更高的傳輸速率（Tbps級）、10倍以上的更低時延、100倍以上的連線數密度、全自動的更高智慧化水平、亞釐米級的定位精度、接近100%的覆蓋率，以及亞毫秒級的時間同步。在這個場景裡，太赫茲晶片為6G室內應用提供了超寬頻的硬體支撐。
“如果說6G可以比喻為一套鐵路系統，那麼太赫茲技術就是一種新型的超高速軌道技術，而量子通訊是一種讓高鐵不脫軌的保護技術。”技術人員如是解讀實驗室的另一研究任務——量子通訊。實驗室圍繞“絕對安全”的量子加密技術展開研究，將其應用在通訊系統中，一旦研究成功，加密通訊訊號就算被壞人截獲，可是他們計算100年也破解不了。
“在細分領域，我們力爭做探索者和先行者。借力創新應用實驗室，我們將在今後的探索中向形成行業場景應用標準或規範而努力奮鬥。”研究人員對實驗室的未來充滿期待。
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