5G之后:超快WiFi

英国研究人员开发了一种利用声光以超高速传输数据的技术。

这项新突破涉及通过量子级联激光发送声波，以实现每秒100千兆字节的无线数据传输速率。在这样的速度下，你可以在不到说“亚马逊Prime”的时间内下载几十部电影。

这种方法是创造和使用高频太赫兹波的首批成功演示之一。这个频率范围被称为“太赫兹间隙”，因为现有技术的限制阻碍了我们过去利用这些频率的能力。

为了在如此高的频率下产生足够短的波，需要非常快地打开和关闭源。这个过程被称为调制。大多数WiFi和移动设备，包括蓝牙、无绳电话和你的车钥匙，都在2.4GHz的频率下工作。这与微波炉使用的范围相同，正是因为所需的技术已经发展得很好，所以这些新应用才采用了它。另外一个好处是这些频率不会干扰用于广播和电视传输的信号。

但随着“物联网”的兴起，越来越多的设备寻求利用这一空间，2.4GHz带宽变得越来越拥挤，这降低了性能，从而降低了用户体验。

大肆宣传的5G网络通过在更高的30 ghz和300GHz频率上运行，部分地克服了这个问题。目前，很少有设备在这些带宽上运行，这意味着无线电波不那么拥挤，并且有足够的电磁空间来容纳新的传感器和设备。

这暂时还好，但一旦我们都开始用3D全息图交流，在虚拟现实中观看体育比赛直播，以及流媒体播放8K电影，我们将再次变得缺乏带宽。

诺丁汉大学的托尼·肯特认为他可以在这方面有所作为，他使用太赫兹量子级联激光器“调制”光脉冲的速度足以达到太赫兹频率。

在一个实验装置中，肯特的团队通过激光传播我们听不到的声波，成功地每秒产生1000亿个光脉冲。

为了理解它是如何工作的，可以把级联激光器想象成一个有数百级台阶的楼梯。这种波是通过释放一个电子而产生的，而这个电子每下一个台阶都会损失能量。当它这样做时，电子发出光子，这是光的量子。每个步骤的大小对应于太赫兹范围内的波长。为了使它足够快地失去能量，研究人员通过激光发送了一个声波。这震动了整个级联，产生了太赫兹波。

他们在这里使用的设备只有几毫米大小，但它可以被设计得足够小，以适应设备。但由于太赫兹波的频率与可见光非常接近，所以它们也很容易受到路径上障碍物的影响，就像我们无法透过墙壁看到东西一样。所以这项新技术将主要用于点对点的短距离数据传输。这意味着发射机需要安装在任何需要超高速数据传输的地方，但它在没有障碍物的空间里特别有用。

所以，下次你想知道5G之后会发生什么，想想太赫兹级联量子激光传输吧!