莫纳什大学与墨尔本大学联合研发类量子无线光通信技术，助力6G网络跨越式发展

莫纳什大学（Monash University）与墨尔本大学（University of Melbourne）的研究团队目前正致力于开发一种创新的无线光通信方法。这一研究旨在解决未来第六代移动通信（6G）网络普及过程中可能遇到的瓶颈问题。通过将量子物理学原理集成到光学系统中，该团队成功实现了更高的数据传输速度、更强的系统可靠性以及更优的能源效率。这对于数据中心等设备高密度分布的室内环境来说，具有极其重要的应用价值。

墨尔本大学的无线光通信专家塔斯·尼尔马拉塔斯（Thas Nirmalathas）教授表示，这种全新的架构旨在无线网络环境中提供与光纤通信相媲美的超高带宽。该项创新的核心在于实现了从传统无线电频谱（范围涵盖3 kHz至300 GHz）向无线光信号的战略性转移。这些信号的生成与引导采用了受量子力学启发的相干技术，从而保证了信号传输的精准度与高效性。

该系统的关键组成部分是基于量子设计理念的模块化光学相控阵。这种独特的设计结构允许大量微型光学发射器作为一个统一且高度聚焦的光源运行，其工作原理类似于量子设备中常见的“超辐射”现象。这种机制能够确保信号进行强力且定向的传输，对于在复杂配置中减少信号干扰并提升通信稳定性起到了决定性作用，为高密度网络环境提供了可靠的连接保障。

莫纳什大学工程学院电气工程系的马林·普雷马拉特纳（Malin Premaratne）教授指出，传统的无线通信方法在应对高密度设备接入时面临着根本性的物理限制。随着接入设备数量的增加，信号干扰会显著增强，导致可靠性大幅下降，同时高功耗和散热问题也限制了整体性能的发挥。此外，扩展此类系统通常需要铺设复杂的电缆基础设施，这在很大程度上降低了网络部署的灵活性和便捷性。

这项研究成果已正式发表在《IEEE通信快报》（IEEE Communications Letters）上。该研究提出了一种灵活的解决方案，允许在不彻底改变现有基础设施的前提下实现网络规模的扩展。得益于其模块化设计，系统能够实现能量的精确聚焦。该技术的应用前景不仅限于普通的消费级电子设备，还包括计算机内部的高速互连以及数据中心环境，在这些领域，空间限制、散热压力和布线难度往往是最为严峻的挑战。

将量子物理原理引入光学通信系统，预示着无线通信领域可能迎来一场深刻的范式变革。超辐射概念的引入——即N个发射器同步协作，产生强度与N的平方成正比的脉冲——为实现极高的相干性和能量效率提供了可能。在边缘计算和分布式智能成为核心的6G时代，物理层的这种突破对于实现超高速率和亚毫秒级延迟的目标至关重要。这一科研成果正引领室内无线网络性能向光纤水平不断靠拢，为未来的数字基础设施奠定了坚实基础。