2026年伊始,中国科研领域传来一则重磅消息:北京大学王兴军教授团队携手鹏城实验室余少华院士团队,在6G光纤无线融合光子芯片系统研究上取得重大突破,相关成果发表于国际顶级学术期刊《自然》,一举打破三项世界纪录,引发全球科技界高度关注。
此前,英国《经济学人》曾预言,美国对中国芯片产业的封锁将适得其反,中国芯片产业终将让世界为之惊叹。如今,这一预言正逐步成为现实。长期以来,芯片领域遵循着“光刻机决定话语权”的规则,ASML的EUV光刻机全球独有,美国联合荷兰、日本实施出口管制,试图将中国高端芯片产业扼杀在摇篮中。然而,中国科研人员并未在光刻机这一“独木桥”上死磕,而是另辟蹊径,将目光投向了光子芯片。
与传统芯片依赖电信号运算和传输、对制程精度要求极高不同,光子芯片利用光进行运算和传输,对制程精度的要求大幅降低,国内成熟的工艺平台即可满足需求,从而巧妙绕开了EUV光刻机的限制,让西方国家的封锁策略失去效力。
那么,北大团队的此次成果究竟有何过人之处?其一,带宽实现质的飞跃,达到250GHz以上,而当前5G带宽仅在百兆赫兹级别,提升幅度近千倍;其二,成功突破薄膜铌酸锂调制器的带宽极限,作为6G系统的核心器件,该调制器从又大又脆变得仅有几百纳米薄,且高频传输稳定性大幅提升;其三,打破磷化铟探测器的响应极限,即使面对极弱的高频光信号,也能精准捕捉。
这三项关键技术的突破,带来了令人瞩目的效果。光纤模式传输速度高达512Gbps,无线模式也达到400Gbps。团队模拟大规模用户接入场景时,86路8K超高清视频同时传输,画面流畅无卡顿,这在5G网络下是难以想象的。以实际体验为例,下载一部10GB的蓝光电影,使用这套系统仅需零点几秒,而5G网络则需要好几秒,这无疑是通信领域的一次质变。
此次成果的另一大亮点在于自主可控。从调制器、探测器到整体架构,该系统全程采用国产核心元器件,未依赖任何国外关键设备,真正实现了从技术到设备的全面国产化,为6G技术的长远发展奠定了坚实基础。
王兴军教授表示,这套系统在6G基站和无线数据中心场景中具有巨大潜力,有望为下一代超宽带通信网络提供有力支撑。这意味着,未来6G从标准制定到设备生产,中国将不再受制于人。
中国在通信领域的崛起并非一蹴而就,而是历经三十年不懈努力的结果。从1G时代完全依赖进口设备,到2G时代逐步跟上国际步伐,再到3G时代推出具有自主知识产权的TD-SCDMA标准,尽管初期并不完美,但迈出了关键一步。4G时代,中国全面发力,移动互联网深刻改变了人们的生活。进入5G时代,中国已成为全球领跑者,截至2025年6月,全国累计建成455万个5G基站,5G用户超过11亿,这一规模在全球独占鳌头。
在6G领域,中国同样早早布局,卡位战已悄然打响。截至2025年中,中国6G专利申请量占全球40.3%,位居榜首,美国和日本分别以35.2%和9.9%紧随其后,差距明显。工信部在2025年6G发展大会上透露,中国已完成第一阶段6G关键技术试验,积累了300多项核心技术储备。
在光子芯片领域,除了北大团队,国内其他科研力量也在积极奋进。2024年4月,清华大学方璐课题组和戴琼海院士课题组成功研制出“太极”光芯片,能效是英伟达H100的上千倍,相关成果发表于《科学》,引发全球关注,被外媒誉为光子计算领域的实际解决方案。2025年8月,王兴军团队与香港城市大学合作,推出全频段兼容的芯片方案,所有频段均可实现50到100Gbps的无线传输,速度比5G快两到三个数量级,相关成果同样发表于《自然》。
科研成果的转化离不开产业化的推进。2025年6月,上海交大无锡光子芯片研究院成功下线首片6英寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆,110GHz带宽的高性能调制器芯片实现规模化量产,年产能达12000片6英寸晶圆。目前,从实验室到中试线再到量产线的路径已打通,研究院还计划打造全球最大规模的光子芯片产业基地。
王兴军团队下一步计划将整套系统实现“单片集成”,即在一个指甲盖大小的芯片模组上集成6G基站的收发功能。若这一目标实现,6G基站的部署成本和难度将大幅降低。
有人或许会问,光子芯片的兴起是否意味着传统半导体将被淘汰?答案是否定的。传统芯片在消费电子、通用计算等领域仍占据主导地位,而光子芯片则凭借其高带宽、低能耗的优势,在通信、AI大模型训练、量子计算等对性能要求极高的领域大放异彩。中国目前的策略是“两条腿走路”,在继续追赶传统半导体技术的同时,全力推动光子芯片等新兴技术的发展。二维半导体、SAQP技术、纳米压印、电子束光刻等领域也在同步推进,多条技术路线齐头并进,为中国芯片产业的崛起增添更多可能。
中国移动已启动6G网络架构设计,计划于2026年后逐步推进技术标准化和试验网建设。全球移动通信系统协会预测,2030年前后,6G将率先在中国、欧洲、日韩等地实现商用,到2040年,全球6G连接数有望突破50亿。这意味着,全息视频通话、自动驾驶的毫秒级响应、远程精准手术、工业互联网的全面升级等前沿应用将逐渐走进人们的生活。
近年来,一个现象愈发明显:外部封锁越严格,中国内部的创新动力就越强劲。从华为的麒麟芯片到光子芯片,中国科技企业用实际行动证明,核心技术无法通过购买获得,只有掌握在自己手中才能安心。面对封锁,中国科研人员没有退缩,而是积极寻找突破口,光子芯片领域的领先优势便是最好的例证。如今,中国已将主动权牢牢掌握在自己手中,接下来的任务是将技术优势转化为产业优势,让科研成果真正惠及大众。










