“透视”穿墙、6G通信，“太赫兹芯片”有多硬核？｜神奇实验室在哪里⑥(2)

太赫兹是什么呢？太赫兹波是指频率在0.1~10 THz(波长为3000～30μm)范围内的电磁波，在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合。太赫兹频段两侧的红外和微波技术已经非常成熟，但是太赫兹技术既不能完全用红外理论来处理，更不能完全用微波技术来研究，电磁波谱中存在太赫兹空白，是非常重要的交叉前沿领域，是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，在很多方面都有非常有利的用途。从上世纪90年代起，太赫兹开始受到世界各国科学家和政府的重视，都积极部署研究它。
作为太赫兹技术的底层支撑，来看看“未来之星”太赫兹芯片可以在哪些场景里大显身手？实验室专家们徐徐道来。
太赫兹芯片与探测场景。2019年春节热映的科幻电影《流浪地球》里有一个画面——地球想用木星表面的引力来抵消太阳的束缚引力，达到瞬时增速，却因太过艰难，使得地球差点被木星分解。而想观察木星的太空探测器，在现实科研中就涉及到太赫兹技术。例如太赫兹光谱仪，即用于研究木星平流层和对流层的温度结构、组成和动力学，以及冰卫星的外太空和表面。

太赫兹芯片与“透视”场景。太赫兹与普通人有什么关系？安全。太赫兹安检仪可以帮助安检对人体及包裹清晰成像，检测和识别到塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸弹和人体炸弹，海洛因、摇头丸在太赫兹频段内有特定吸收光谱曲线，贩毒行为也能快速查获。太赫兹收发器可以穿墙“透视”，能在浓烟、沙尘环境中，将人质、恐怖分子及武器成像，确定位置，帮助实施营救。太赫兹系统可以对传统无法识别的药物成分进行快速准确的检测。太赫兹医学成像能够对病变细胞进行识别及早期诊断，同时可预防和诊断皮肤癌、乳腺癌等。
太赫兹芯片与6G场景。去年8月发布的《6G研究白皮书》指出，5G将不能满足2030年之后的未来网络需求。研究人员已经启动了6G研发。6G无线通信网络有望提供更高的频谱/能量/成本效率、更高的传输速率（Tbps级）、10倍以上的更低时延、100倍以上的连接数密度、全自动的更高智能化水平、亚厘米级的定位精度、接近100%的覆盖率，以及亚毫秒级的时间同步。在这个场景里，太赫兹芯片为6G室内应用提供了超宽带的硬件支撑。