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用过5G手机的人都知道5G速度有多快了，根据查询的资料显示，5G的理论数据传输速率能达到5Gb/s，甚至10Gb/s。5G网络还没完全覆盖，科学家已经在开始研究6G网络了，6G网络的速度能有多快呢？6G的目标是1Tb/s（即太比特每秒），如果说用5G下载一部超高清的电影需要几秒钟的话，那么想象一下6G有多快。使用太赫兹 (THz) 光谱区域承载数据流可以满足数据传输速率不断增长的需求，可以达到前所未有的Tb/s，因为它提供了更高的可用带宽。然而，开发超越最基本处理功能的物理组件以构建未来太赫兹频率的通信系统极具挑战性。科学家最近开发了一种新的波导来克服这些限制。他们设计了一种通过导线表面来实现金属线波导中宽带太赫兹信号处理的新方法。这些导线就像电磁波的管道并限制了它们的传播。“我们证明，通过在金属线上直接雕刻具有多尺度结构的精心设计的凹槽，我们可以改变反射或传输的频率（即太赫兹布拉格光栅），而无需在波导中添加任何材料，”论文的主要研究人员董俊良（音译）说。这一概念首次在太赫兹范围内得到应用。它为操纵在波导内传播的太赫兹脉冲提供了前所未有的灵活性，从而实现了更复杂的信号处理功能。例如，相对于 1G 和 2G 中的 SMS 和语音邮件，我们可以想到 6G 中的“全息消息”。除了传输数据流之外，创新的太赫兹波导还可以提供多种信号处理功能。金属线波导的独特优势，包括结构简单、耐弯曲以及与电缆连接的相似性，使它们非常有前途。然而，严格的限制限制了操纵传播的太赫兹波的可能方法。作为概念验证，研究人员引入了一种全新的波导几何结构：四线波导 (FWWG)，它能够维持两个正交极化（垂直和水平）的独立波，因此它们不会相互干扰。它首次开创了太赫兹波导中的偏振分复用技术。换言之，它允许在单个传输路径上传输两个信息通道。最重要的是，通过将布拉格光栅与雕刻相结合，它们可以独立操作。“我们的设备代表了第一个太赫兹波导架构，采用新的基于金属的设计，支持偏振分复用。特别是，实现如此复杂的信号处理功能的能力，即独立处理多路复用的太赫兹信号，其他地方从未实现过，”莫兰多蒂教授总结道。这种实现宽带太赫兹信号处理的通用方法与新颖的波导设计相结合，为下一代网络铺平了道路。它将支持迷人的应用场景，例如无压缩超高清视频的多通道传输，设备之间的超高速短距离数据传输，以及芯片到芯片之间的通信等。这项研究工作是该领域的首创，研究结果目前已经发表在了著名的《自然通讯》杂志上。
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