东南大学:用麦克斯韦方程组引领电磁学创新
东南大学:用麦克斯韦方程组引领电磁学创新
在电磁学领域,东南大学一直走在世界前列。其毫米波国家重点实验室和电磁空间研究院在智能电磁计算方面取得了一系列突破性成果,特别是在无线通信、电磁感知等领域,为现代科技发展注入了新的活力。
智能超表面技术:重塑无线通信
东南大学崔铁军院士团队在智能超表面技术领域持续领跑。他们率先完成了智能超表面技术试验,这一技术被誉为“未来移动通信的关键使能技术”。智能超表面通过软件控制电磁波的反射或折射特性,能够实现无线信号的精准调控,显著提升网络覆盖和容量。
在具体应用方面,该团队成功研制了双通道独立可编程超表面,并在光驱动可编程超表面领域取得重要进展。这些成果不仅为5G网络的优化提供了新的解决方案,更为6G通信技术的发展奠定了基础。
可编程表面等离激元神经网络:开创电磁计算新纪元
崔铁军院士团队的另一项重要突破是基于人工表面等离激元的可编程神经网络(SPNN)。这一创新性研究首次实现了具有可编程权重和激活函数的人工神经网络智能平台,为电磁感知与计算开辟了新途径。
SPNN系统利用人工表面等离激元对电磁波的低损传导特性,结合闭环反馈系统实现非线性激活函数。该系统不仅能实现图像识别等传统人工智能任务,更重要的是,它还能应用于无线通信和智能探测领域。在实验中,基于SPNN的通信系统成功实现了图像的无线传输,解码速率接近光速,展现了巨大的应用潜力。
毫米波技术:5G及未来通信的核心
东南大学在毫米波技术领域的研究同样令人瞩目。洪伟教授带领团队在毫米波核心器件、芯片与系统方面取得重要进展。这些研究成果不仅推动了5G技术的发展,更为下一代通信系统提供了技术储备。
东南大学的研究团队还开发出基于广角超构透镜的无线光通信系统,该系统通信容量高达28.8Tbps,展示了在高速数据传输方面的巨大潜力。这一技术突破有望为未来数据中心、物联网等应用提供更强大的通信支持。
从基础研究到产业应用
东南大学在电磁学领域的研究不仅停留在理论层面,更注重实际应用。其研究成果已获得多项国家自然科学奖和科技进步奖,并得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划等项目的持续支持。
通过与企业的深度合作,东南大学的研究成果正在逐步转化为实际产品。例如,智能超表面技术已与中国移动展开合作试验,毫米波技术也在积极推进产业化应用。这些成果不仅展现了东南大学在电磁学领域的科研实力,更为我国在5G、6G等未来通信技术领域保持国际领先地位提供了有力支撑。
展望未来
东南大学在电磁学领域的研究正在不断拓展新的方向。从智能超表面到可编程神经网络,从毫米波技术到无线光通信,这些基于麦克斯韦方程组的创新研究正在为现代科技发展注入新的动力。随着研究的深入,我们有理由相信,东南大学将继续在电磁学领域发挥引领作用,为构建更加智能、高效的未来通信系统做出更大贡献。