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预期未来十年通信网络容量千倍增长，无处不在的无线连接成为现实，但高度复杂的网络、高成本的硬件和日益增加的能源消耗成为未来无线通信面临的关键问题[]。例如，超密集组网中的大量基站增加了硬件开支和维护成本，并面临严重网络干扰；频谱从sub-6G到毫米波、太赫兹的扩展需要更复杂的信号处理和更昂贵的耗能硬件。研究创新、高效、节约频谱和资源的未来无线网络|解决方案势在必行。在候选新技术中，智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface,RIS）以其独特的低成本、低能耗、可编程、易部署的特点脱颖而出。
RIS是一种具有可编程电磁特性的人工电磁表面结构，由超材料技术发展而来。传统超材料可以实现电磁黑洞和电磁隐身衣等奇特物理现象，但是其通过等效媒质参数描述，表现为功能单一且固化的模拟超材料。而近年来迅速发展的RIS技术具有电磁特性实时可编程的特点[2]。实时可编程是革命性的技术飞跃，它允许超表面改变其电磁特性，从而实现传统超材料无法实现的各种功能[]。RIS通常由大量精心设计的电磁单元排列组成，通过给电磁单元上的可调元件施加控制信号，可以动态地控制这些电磁单元的电磁性质，进而实现以可编程的方式对空间电磁波进行主动的智能调控，形成幅度、相位、极化和频率等参数可控制的电磁场。这一机制提供了RIS的电磁世界和信息科学的数字世界之间的接口，对于未来无线网络的发展极具吸引力。