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2月25日，北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作，在世界上首次实现了光子芯片时钟在信息系统中的应用，可将芯片上的时间调控速度提升100倍，突破了传统电子芯片在带宽、能耗和噪声等方面的性能限制，为未来超高速芯片的发展提供了重要解决方案。研究成果以“Microcomb-synchronized optoelectronics”为题发表在《Nature Electronics》上。
在信息时代，电子系统对高速与宽带性能的需求呈爆发式增长，但传统电子技术在生成高频信号时面临带宽窄、信号易失真、功耗高等问题。光电子系统中，光学合成信号和电子时钟的频率严重不匹配，导致同步困难。目前已有的策略通常依赖额外硬件和复杂操作，难以广泛应用。为攻克这些难题，研究团队联合研发出一种基于片上微梳的振荡器，该振荡器结合集成超高Q值谐振器的微梳和自注入锁定技术，能够生成从兆赫兹到105GHz的微波信号，为系统提供共享时频参考，实现光学和电子信号的自然同步。在此基础上，团队进一步研发了基于该芯片的多波段通感一体系统，通过单一芯片实现了5G、6G、毫米波雷达等多波段功能，并实现传感和通信模式间灵活切换。这一设计简化了硬件结构，降低了系统复杂性和成本，同时实现了厘米级感知精度和调制格式高达256-QAM的6G通信。在处理器芯片中，该方案可以将时钟频率提升至100G以上，提供远超目前芯片的算力。未来，这项技术有望在手机基站、自动驾驶等多个领域广泛应用。
来源：网信中心供稿
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