5G之后是量子通信还是6G时代究竟花落谁家?

6G通信1年前 (2023)发布 aixure
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导读:说到华为大家肯定都不陌生,华为是全球最大的电信设备厂商,同时也是全球第三大智能手机厂商,跟去年华为手机的销售量来看,超越苹果成为第二大智能手机厂商只有一步之遥。而在5G领域华为也有着非常卓越的表现,根据数据来看,华为占有了5G必要专利中的20%,…

说到华为大家肯定都不陌生,华为是全球最大的电信设备厂商,同时也是全球第三大智能手机厂商,跟去年华为手机的销售量来看,超越苹果成为第二大智能手机厂商只有一步之遥。而在5G领域华为也有着非常卓越的表现,根据数据来看,华为占有了5G必要专利中的20%,居于首位,而且华为的专利数量超越了美国企业之和。

华为在5G方面的表现引起了一些人的嫉妒,先是到处游说其他国家不要使用华为的5G设备,但是正如任正非说的那样,世界离不开华为,想要部署5G华为是绕不过的门槛,所以这个计划失败了。一计不成又生一计,美国商务部将华为列入“实体清单”,并开始限制美国企业对华为的零配件出口,但是这也未能阻止华为5G的发展,华为创始人任正非表示,断供不会影响华为的尖端技术,至少在5G方面没有任何的影响。

毕竟未来工业互联网、人工智能、4K电视、8K电视、大数据、智能无人驾驶汽车、区块链、物联网、虚拟现实、增强现实和混合现实等都需要依赖5G网络得以实现。5G作为通信也许价值并不高,但是延伸的产业链价值简直是天文数字。有数据现实5G延伸的产业链规模相当于日本GDP,如此一来5G的作用堪称第四次工业革命。

5G的应用也不止于此,其应用的领域还有很多。比如物流行业、现代高端智能服务业、武器装备物联网化、智能化农业中的种植业和养殖业。5G应用还包括智慧城市、智能家居、智能家电、智能服务机器人、智能交管系统、智能办公系统等等。因为5G的普及,未来我们的生活会更便利,比如智能可视化餐厅,厨师做菜过程全程直播,根本不用担心卫生问题。

比如我们网购蔬菜和水果,直接看到采摘的过程,甚至从幼苗到成品生长我们都可以全程监控,让我们每个人都能吃到健康绿色有机蔬菜和水果。养殖同样也可以全程直播,包括养殖、宰杀、包装和配送全流程可视化,让我们每个人都能吃到放心的肉制品。我们采购衣服鞋帽和日用品同样可以全程直播,生产和配送全流程可视化,而且还可以虚拟现实试穿,让我们买的更合适更放心。

5G还会带来游戏产业上的革命,比如虚拟现实手机游戏,比如混合现实手机游戏,让游戏爱好者如身临其境的感觉,似真似幻将会颠覆传统游戏的统治地位。甚至可以扫描合成虚拟的自给,结合人工智能和语音合成技术,让近乎真实的自给和对方交流,从而避免因为工作忙而忽略了朋友,这种以假乱真让对方信以为真。5G对于环节城市交通拥堵更是无与伦比,不仅仅表现在智能交通系统和智慧城市。

因为5G几乎没有延时,80% 的人可以不用上班了,远程操控机器生产和加工,服务行业更是如此,除了环卫、保安、保洁和保姆之外绝大数人都可以做到在家办公。包括领导开会都可以虚拟现实化,同事之间交流也可以虚拟现实化,当然绝对不坐班也有点不现实,除了财务之外其他人每周去一天单位就可以了。学生也可以不用去学校上学了,完全是在家虚拟现实网络授课和交流,包括师生之间和学生之间的交流都虚拟现实化了。这样一来上下班就不存在早晚高峰拥堵了,因为你随时随地在任何地点都可以办公,不用去单位就会大大降低城市拥堵病,城市空气质量也会大大提高,PM2.5会大大降低。5G今年开始就试商用了,到明年就开始正式商用了,5G的脚步越来越近了。

人类一旦5G普及之后,还会不会诞生6G呢?抑或是脱胎换骨为量子通信?那么5G之后是6G接棒还是量子通信继承?从技术角度做一下分析,看看6G和量子通信谁能成为5G之后的下一代移动通信。未来的6G可能会用太赫兹频率或者是可见光频率,普通电磁波已经达到了极限,无法继续胜任6G通信了。但是可见光和电磁波还各有优缺点,可见光虽然带宽和速率极高,但是不能穿透建筑物,不论是卫星通信还是基站通信都必须在室外空旷地区,因为可见光就类似于太阳光。太赫兹穿透力确实无与伦比,带宽和速率也能满足6G需求,唯一美中不足的是传输距离,太赫兹介于光波和电磁波之间,传输距离有限,基站密度会很高,这样6G成本会非常高。因为太赫兹传输距离的局限性,无法做到高通量6G卫星通信。不过可见光和太赫兹的结合使用倒是一个非常好的6G选项,相互取长补短,必须在可见光和太赫兹之间建立通讯转换。也就是卫星和空旷地带使用可见光通讯,城市、地下和隧道等使用太赫兹,太赫兹和可见光结合使用可能成为未来6G标准。太赫兹穿透力强,甚至未来的6G手机可以做到室内导航和地下导航。

从技术的角度来分析,量子通信不能完全接替5G成为未来6G通讯。因为量子通信的带宽和速率实在太低了,不过量子通信也有其优点,比如保密,更适合军方、银行和政府部门的保密通信。当然我们个人账户和隐私也能得到有效保护,无论是黑客还是病毒对量子通信都无计可施。虽然量子通信不能取代传统通信,但是量子互联网确实有可能取代传统互联网。我们所说的量子通信是卫星和基站通信,无论是带宽还是速率都达不到6G的标准,但是量子光纤通信可以达到非常高的带宽和速率,量子通信在有线网络方面的作用非同小可,有可能取代传统的互联网成为下一代互联网的国际标准。因为量子网络的保密特性,我们每个人的信息安全将会得到有效保证,网络信息安全将不再是人类关注的焦点了。

除了量子网络之外,量子计算机的价值更高,量子计算机取代传统计算机是历史的必然。量子计算机、量子笔记本、量子平板和量子手机一旦普及人类信息通信将会发生脱胎换骨的变革。甚至我们平板和手机的运算速度就能超越太湖之光和天河二号。虽然单光子量子卫星通信速率和带宽不尽如人意,但是多光子带宽和速率还是可以冲击6G标准的,也就是把可见光通信和量子通信结合起来,毕竟量子通信使用的激光依然是可见光。如果能够实现多光子量子通信,未来无线量子通信还是可以接棒5G成为未来的6G标准的。这就像数码相机淘汰传统胶卷相机一样,也如智能手机淘汰传统功能手机一样。

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