莫納什大學與墨爾本大學攜手研發類量子光學無線通訊技術，助力 6G 網路邁向新紀元

來自澳洲莫納什大學（Monash University）與墨爾本大學（University of Melbourne）的聯合研究團隊，目前正致力於開發一種創新的光學無線通訊方案，旨在解決第六代行動通訊（6G）時代即將面臨的關鍵技術瓶頸。這項突破性的研發將量子物理學原理深度整合至光學系統中，以追求更高的傳輸速率、卓越的可靠性以及優異的能源效率，對於數據中心等高密度室內環境的應用尤為關鍵。

墨爾本大學的無線光通訊先驅塔斯·尼爾馬拉塔斯（Thas Nirmalathas）教授指出，這種全新的架構目標是在無線網路中實現足以媲美光纖的頻寬表現。這項創新的核心在於技術轉型，將傳統使用的無線電頻譜（範圍涵蓋 3 kHz 至 300 GHz）轉向光學無線訊號。這些訊號是透過受量子力學啟發的相干技術進行塑形與引導，從而大幅提升傳輸效能，為未來的通訊架構奠定基礎。

該系統的關鍵組件採用了基於量子設計原理的模組化光學相控陣列。這種設計允許大量微型光學發射器協同運作，形成一個單一且高度聚焦的能量源，其運作機制類似於量子設備中觀察到的「超輻射」（superradiance）現象。這種機制能確保訊號進行強大且具方向性的傳輸，對於在複雜的配置環境中減少干擾並增強連線穩定性至關重要，有效提升了訊號的覆蓋品質。

莫納什大學工程學院電機工程系的馬林·普雷馬拉特納（Malin Premaratne）教授則提到，傳統的無線通訊方法在高密度設備環境下正面臨根本性的限制。隨著設備增加，干擾問題日益嚴重，導致可靠性下降，且高能耗與散熱問題也限制了整體性能的發揮。此外，擴展這類系統通常需要極其複雜的電纜基礎設施，這不僅增加了維護成本，也大大降低了部署的靈活性。

這項研究成果已正式發表於權威學術期刊《IEEE 通訊快報》（IEEE Communications Letters），為網路擴展提供了一套無需徹底翻新基礎設施的解決方案。其模組化設計不僅提供了極高的靈活性，還能精準聚焦能量以減少浪費。此技術的應用範疇已超越一般的消費級行動設備，涵蓋了電腦內部組件及大型數據中心的高速連接，在這些空間受限、散熱要求嚴苛且佈線困難的環境中，該技術展現出巨大的應用潛力。

將量子物理原理整合到光學系統中，代表了無線通訊領域的一次潛在範式轉移。類量子超輻射的概念——即 N 個發射器同步運作，產生強度與 N 平方成正比的脈衝——預示著極高的相干性與能效表現。在邊緣運算與分布式智能佔據核心地位的 6G 時代，物理層的這類突破對於實現超高速率與低於一毫秒（sub-millisecond）的延遲目標至關重要。這項發展正推動室內無線網路性能邁向新高度，使其表現更接近光纖通訊的卓越水準。