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国际首次！我国科研团队在青藏高原完成超导太赫兹通信实验【附超导行业前景分析】

时间: 2024-12-30 10:41:22 | 作者: 新闻中心

　　近日，中国科学院紫金山天文台牵头的联合实验团队在青藏高原的青海省海西州雪山牧场亚毫米波天文观测基地，成功实现了基于超导接收的高清视频信号公里级太赫兹无线通信传输。这是目前国际上首次将高灵敏度太赫兹超导接收机技术成功应用于远距离无线通信系统。

　　此次实验在海拔4000多米的青藏高原上进行，每年10月到次年3月是这里开展太赫兹频段观测的最佳时间段。在极端恶劣的自然条件下，科研团队克服重重困难，成功实施了这一具有里程碑意义的实验。实验中，发射端信号发射强度仅有10微瓦，这相当于手机基站发射强度的一百万分之一。然而，正是在如此微弱的信号强度下，科研人员通过太赫兹超导接收机成功接收到了距离1.2公里处传输的高清视频信号。

　　超导太赫兹通信是一种将超导技术应用于太赫兹频段通信系统中的新型通信方式。通过利用超导体的低电阻特性，超导太赫兹通信能够明显提高接收机的灵敏度，从而接收到更远距离、更微弱的太赫兹信号。这种通信方式不仅继承了太赫兹通信的超高带宽、高速数据传输能力，还具备了超导技术的低损耗、高灵敏度等优势。因此，超导太赫兹通信技术在未来通信领域具有广阔的应用前景。

　　回看我国超导行业，是一个加快速度进行发展的领域，经历了从基础研究到产业化应用的多个阶段，目前已成为全世界超导材料和技术探讨研究的重要力量。在超导材料方面，我国已实现多种超导材料的量级批量生产，并在高温超导和低温超导领域均取得了显著进展。在超导应用方面，超导电缆、超导限流器、超导变压器等超导电气技术已投入运行使用，超导储能系统也即将并网完成运行。虽然超导行业仍面临材料局限性和高成本等挑战，但随技术突破和政策支持，我国超导行业市场规模将持续扩大，未来前景广阔。

　　我国在超导材料和超导磁体技术探讨研究经过近50多年的发展，高性能低温与高温超导材料、超导强磁场应用技术等方面已达到国际领先水平，以西部超导、永鼎股份和联创光电为代表为国内领先企业慢慢的变成了国际超导材料和应用技术研发的重要力量，在超导材料和超导磁体方面不断取得技术突破，其中西部超导自主开发了全套低温超导产品的生产技术，是目前国内唯一低温超导线材商业化生产企业，也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业;永鼎股份“高温超导直流电缆示范工程”填补了我国超导电缆在配网直流系统的应用空白;联创光电攻克了磁体制造工艺的技术难题，并在2023年8月完成了国际首根百米级高温超导集束缆线。

　　低温超导材料自1965年开始研究，目前其中低温超导材料NbTi与Nb3Sn目前已实现商业化，西部超导是国内唯一实现低温超导线材商业化的企业。NbTi超导线材由于具备优秀能力的中低磁场超导性能、良好的机械性能和加工性能以及价格上的优势，在实践中获得了大规模应用，其用量占整个超导材料市场的90%以上;而Nb3Sn的临界温度相比来说较高，在18K左右，材料本身就具有脆性，力学加工性能较差，临界电流对应变比较敏感，且制造困难、造价相对较高。

　　虽然目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的境地，但由于超导技术的先进性和在特定领域的无法替代性，未来前景广阔，各家超导机构仍保持着对超导技术的持续投入，超导产业高质量发展前景良好，预计到2029年我国超导行业市场规模可超400亿元，2024-2029年年复合增长率在10%以上。