物理与电信工程学院如何突破通信技术瓶颈?

物理与电信工程学院通过新材料研发、量子通信实验、人工智能算法优化、跨学科融合及产学研协同创新,系统性地突破通信技术瓶颈,构建覆盖硬件、协议与系统的全链条解决方案,推动6G技术发展。

新材料与器件研发:突破硬件瓶颈

物理与电信工程学院通过开发新型半导体材料(如氮化镓、石墨烯)提升通信器件的能效与频率响应。研究团队在以下领域取得进展:

物理与电信工程学院如何突破通信技术瓶颈?

  • 超高频天线微型化设计
  • 低功耗光子晶体滤波器
  • 耐高温射频模块封装技术

量子通信技术的实验探索

学院搭建了国内首个高校级量子密钥分发实验平台,重点攻关:

  1. 量子纠缠态的长距离传输稳定性
  2. 抗干扰量子中继节点设计
  3. 混合经典-量子网络协议开发
量子与传统加密技术对比
指标 量子加密 AES-256
破解难度 物理不可逆 算力依赖
传输距离 200km(当前) 无限制

人工智能驱动的通信算法优化

深度强化学习被应用于信道资源分配,实现动态频谱利用效率提升40%。研究重点包括:

  • 非正交多址接入(NOMA)智能调度
  • 大规模MIMO波束成形机器学习模型
  • 跨协议通信的神经翻译框架

跨学科融合提升系统集成能力

依托物理学科优势,构建电磁场理论与信息科学的交叉研究体系:

  1. 微波光子学与数字信号处理融合
  2. 太赫兹通信的分子动力学建模
  3. 智能超表面电磁调控技术

产学研协同创新生态构建

与华为、中兴共建联合实验室,建立「基础研究-原型开发-标准制定」全链条转化机制:

  • 6G技术预研工作组
  • 工业物联网边缘计算验证平台
  • 卫星互联网信道仿真系统

结论:通过材料革新、量子突破、算法迭代、学科交叉和生态协同的五维创新,物理与电信工程学院正构建覆盖「器件-协议-系统」的通信技术突破路径,为6G时代奠定理论基础与技术储备。

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