技术突破与核心优势 - 研究团队利用拓扑材料研制出新型太赫兹天线芯片，实现了每秒72吉比特的数据传输速率，并覆盖了周围超过75%的三维空间 [2] - 该技术通过设计“泄漏波天线”，允许部分太赫兹辐射以可控模式泄漏，实现了信号平稳传输且无明显损耗或失真，从而提高了带宽和数据传输速率 [3] - 与以往最先进的非拓扑太赫兹天线相比，新设备在三维空间中的覆盖范围提高了30倍，数据传输速度提高了约275倍 [3] - 该天线辐射效率达到90%到100%，几乎所有流经芯片的太赫兹信号都以精确可控的模式泄漏，系统可同时传输未压缩高清视频并保持24 Gb/s的高速无线数据链路 [4] 技术原理与设计创新 - 该技术基于拓扑学原理，使光能在特殊结构材料中沿受保护的路径传播，抵抗散射和缺陷，天线中的拓扑保护机制被设计成以可控的三维模式泄漏信号 [2] - 芯片上布有成排的三角形孔（宽264微米或孔径99微米），根据其排列方式控制太赫兹辐射在芯片内部流动或泄漏出去 [3] - 技术将光束控制直接集成到芯片结构中，而非依赖脆弱的外部组件，这增强了系统的稳健性和可扩展性，使其更易从实验室走向实际应用 [4] 应用潜力与未来展望 - 该技术能提供极高的数据传输速度、无移动部件的广覆盖范围、支持多条并发链路以及双向通信，同时保持较低信号损耗 [2] - 广域空间覆盖使无线链路在设备移动或对准不完美时仍能保持灵活和稳定，芯片既可作接收器也可作发射器，支持信号沿同一路径双向平稳传输而不相互干扰 [4] - 研究人员设想“TeraFi”（太赫兹Wi-Fi）可为家庭、办公室和数据中心提供远超当前标准的速度，其多方向覆盖能力非常适合需要同时建立多个可靠连接的环境，如车辆、工厂和机器人平台 [4] - 该技术还支持太赫兹传感和成像，包括高分辨率传感方法太赫兹雷达，为自主系统、智能基础设施和工业监控等需要快速通信和精确传感的领域开辟应用前景 [4] - 团队下一步计划将天线、辐射源、探测器和信号处理功能集成到单个芯片上以构建完整太赫兹系统，并希望测试由多个设备协同工作的网络 [4]