港媒：或将扫清芯片技术障碍，中国科学家在硅光子学取得突破

近年来，在全球科技竞赛的浪潮中，中美之间的科技对抗日益激烈。 这种对抗始于美国对中国科技崛起的担忧。

从2018年开始，美国通过一系列出口管制和技术封锁措施，试图限制中国在高科技领域的发展，尤其是半导体产业。 而半导体产业无疑是这场竞争的核心战场之一。

美国不断加大对中国芯片产业的出口限制，尤其是先进光刻机等设备的封锁，试图将中国遏制在传统芯片制造的技术瓶颈之内。

以2019年为例，荷兰ASML公司在美国压力下停止向中国出口极紫外（EUV）光刻机，这些设备是制造先进芯片的关键，使得中国在高端芯片的制造能力上受到了显著影响。

根据行业数据显示，2020年至2022年，中国在半导体设备进口方面的增长幅度大幅下降，凸显了美国出口管制的深远影响。

然而，

硅光子技术的突破

据武汉光电国家研究中心（JFS实验室）最近发布的公告，该实验室成功将激光光源集成至硅基芯片，实现了国内首次这一突破性成就。

人民日报将其称为“中国光电子技术少有的空白之一的填补”。

这项里程碑式的突破不仅证明了中国在光电子研究领域的持续努力，也为未来芯片的发展指明了一个全新方向。

所谓硅光子技术，是利用光信号代替电信号在芯片之间进行传输的技术。

当前的传统芯片传输速度已接近物理极限，而光信号在传输速度和能效方面有明显优势，因此硅光子技术被认为是解决目前技术瓶颈的一条途径。

JFS实验室的这一成就无疑使中国在这一前沿技术领域迈出了关键一步，为实现芯片设计自主可控铺平了道路。

硅光子技术的一个显著优势在于它可以在国内利用相对成熟的原材料和设备进行生产，而不需要依赖于高端极紫外（EUV）光刻机。

EUV光刻机是制造先进芯片的关键设备，而中国由于受到以荷兰ASML公司为首的技术封锁，一直难以获得这些设备，导致在传统芯片制造方面受制于人。

然而，硅光子芯片的生产则可以规避这一点，完全脱离对EUV设备的依赖。

硅光子技术的另一大吸引力在于其广阔的应用前景。

世界顶级的芯片制造公司如台积电，以及芯片设计巨头英伟达、英特尔等，都在硅光子技术领域投入了大量资源，以图在人工智能、大数据和图像处理等领域获得突破。

这种技术被普遍认为将会引领芯片设计的未来。

对于中国来说，在中美科技竞争日益激烈的背景下，硅光子技术更是打开了一扇重要的窗口。

在美国实施芯片出口管制后，中国在高端芯片设计和制造方面受到了严重的限制，但与此同时，也在激励中国转向包括硅光子在内的新兴技术，力求在下一代半导体领域取得突破。

硅光子技术的发展意味着中国可以在一些领域率先实现自主创新，减少对海外关键技术的依赖。

例如，硅光子芯片的高效能传输特点，使其在人工智能、量子计算、5G通信等领域有着广泛的应用潜力。

这不仅仅是一项技术突破，更是一个战略性的机会。

通过不断研发，硅光子技术将会为未来高性能计算、低延迟通信和更低的能耗提供全新的解决方案，为中国在未来数字经济中的竞争力奠定基础。

中国硅光子的未来之路

JFS实验室的成功并非偶然。

这一实验室于2021年由中国政府投入82亿元人民币成立，目标就是要在光电子领域取得技术突破。

随着这项硅光子技术突破的公布，可以看到中国在技术自主创新方面迈出了坚定的一步。

这项成就不仅证明了国家在科研上的持续投入和支持，也表明了中国科学家在攻克技术难题上的卓越能力。

然而，科研突破到实际市场化的过程并不容易。

虽然硅光子技术被视为未来芯片设计的关键，但如何将科学实验室的技术成果真正转化为能够大规模商用的产品仍然是一个巨大的挑战。

全球范围内，包括台积电在内的多家顶级企业都在努力推进硅光子芯片的商用化，而中国在这一领域同样面临巨大考验。

如何将这种突破应用到人工智能、5G通信等领域，并实现与其他国家的竞争，是未来必须面对的课题。

此外，中国需要建立一个完善的产业链来支撑硅光子芯片的大规模生产。

这不仅包括研发过程中的持续创新投入，还需要政府在政策上的扶持，以及企业在市场化应用中的推动作用。

从实验室中的概念产品到真正投入使用的商用芯片，需要经过无数次的测试、改进和验证。

硅光子芯片的复杂制造工艺和高要求也意味着企业需要具备高度的技术能力和充足的资金支持。

与此同时，国际竞争也在不断加剧。

美国、日本和欧洲各国在硅光子技术领域同样投入巨大，试图在这一新兴领域占据主导地位。

中国要想在这一竞争中后来居上，必须加快科研成果的产业化进程，并加强与其他国家的技术合作和人才交流。

这些都是实现硅光子技术商业化应用的重要步骤。

有观察者指出，硅光子技术可能成为中美科技竞争中的一个新前沿。美国的出口管制虽然在短期内限制了中国传统半导体的发展，但也无意中激励了中国向新兴领域发力。

硅光子技术的发展，正是这种背景下的典型例子。

美国智库CSIS在一月份发布的一份报告中就提到，美国的出口管制措施可能在无意间推动中国投入更多资源到硅光子等下一代半导体技术中。

硅光子不仅为中国提供了一条不同于传统芯片的技术路径，还使得中国能够避开一些关键的技术卡点，实现芯片领域的“曲线救国”。

硅光子芯片在能效和数据传输上的优势，使其有望成为未来高性能计算和人工智能技术的重要基础。

而随着更多科研机构和企业加入到硅光子技术的研发中，中国有望在这一新兴技术领域取得领先地位，并在未来实现对美国的技术追赶乃至超越。

在实现技术突破的同时，中国还需要注重国际合作与开放创新。

虽然目前中美之间的科技竞争非常激烈，但科技的发展并非是一个孤立的过程。

中国可以通过与其他国家的科研机构和企业合作，共享知识和技术，从而加快硅光子技术的进步。

这不仅有助于技术的快速发展，也能为中国在国际半导体市场中赢得更多的影响力。

稍作小结

硅光子技术的突破对中国半导体产业来说无疑是一个重要的里程碑。

在美国对华出口管制日益严格的背景下，如何在科技领域取得自主创新能力，是摆在中国面前的一大挑战。

而硅光子技术的成功，不仅是中国在光电子技术领域的一次跃进，也是对美国科技封锁的有力回击。

尽管硅光子技术距离大规模商用化仍有一段路要走，但这一突破已经为未来打下了坚实基础。

只要继续在科研、资金和政策方面给予足够支持，相信硅光子将成为中国在下一代芯片技术领域的关键砝码。

未来，我们有理由期待，中国不仅能在传统半导体领域逐步摆脱对外依赖，还能够在新兴技术领域取得先机，重新定义全球半导体产业的格局。

硅光子的未来之路，注定是一条充满挑战和机遇的道路。

中国是否能后来居上，成为这一技术的全球领导者，取决于科研创新、政策支持和产业化推进的合力。

在这个充满变数的过程中，中国需要坚定信心，稳步前行，克服各种困难与挑战。

让我们拭目以待，见证这一技术如何改变未来的芯片产业格局，以及中国如何在这场科技竞赛中脱颖而出。

光子芯片：中国科技的破局之光

文 | 精品分享

编辑 | 精品分享

在当今科技的激烈战场中，光子芯片宛如一颗璀璨的新星，在中国的大地上绽放出耀眼的光芒，为中国在全球芯片竞争中开辟了一条逆袭之路。

光子芯片，这一以光子为信息载体的创新杰作，如同一位身怀绝技的勇士，凭借着高传输速率和低功耗的独特优势，展现出了无可限量的巨大潜力。

中国在光子芯片技术领域的发展，堪称一部令人热血沸腾的奋进史。其发展速度之快，令人瞠目结舌。一条完整的产业链已然形成，从研发的源头到生产的终端，每一个环节都紧密相连，犹如一部精密运作的机器。与此同时，科研投入如同滔滔江水，源源不断，为技术的持续突破注入了强大的动力。

尤为重要的是，光子芯片的研发巧妙地绕开了对 EUV 光刻机的依赖。这一策略，恰似中国在全球芯片竞赛的弯道上，找到了一条超车的捷径，使中国得以摆脱长期以来的技术枷锁，以崭新的姿态在世界芯片舞台上崭露头角。

国家政策的大力扶持，如同春风拂面，为光子芯片的研发和产业化创造了优越的环境。科研团队在核心技术上的突破，犹如夜空中璀璨的星辰，照亮了前行的道路。众多科技企业也积极投身其中，不断探索着光子芯片的应用领域，为其落地生根开辟了广阔的天地。

中国科学院深圳先进技术研究院先进集成技术研究所副研究员李光元团队，更是在光子芯片的研究中取得了令人瞩目的成果。他们提出了在光子芯片上减慢光速的新方法，有望极大地提升慢光光子芯片器件的性能。这一发现，在光传感、光通信、光计算和光缓存等领域都可能引发广泛的应用，为慢光技术的研究开辟了全新的思路。

要知道，光速一直被视为宇宙中最快的速度，是所有物质和信息传播速度的上限，其在真空中的物理常数约为 30 万公里/秒。然而，李光元团队却成功地在光子芯片上实现了将光速减慢 1 万倍以上，同时将损耗降低至现有纪录的不到五分之一，品质因子高达 2750，是现有纪录的五倍以上。

近年来，尽管研究人员在实现慢光效应方面不断探索，发展出了诸如玻色-爱因斯坦凝聚、光子晶体等多种技术，但损耗问题始终是限制其发展的核心因素。而李光元团队的研究成果，无疑为解决这一难题带来了新的希望。

随着全球集成电路产业步入“后摩尔时代”，进一步提升的难度和时间成本都急剧增加。在这一背景下，光子芯片凭借其高速度、低能耗以及相对成熟的工艺技术等优势，进入了人们的视野。它能够有效地突破传统集成电路在物理极限上的瓶颈，满足人工智能、物联网、云计算等新兴产业对信息处理的各种需求。正因如此，国际巨头纷纷投入大量资源进行研发，目前已在部分领域对传统芯片形成替代，并开拓了众多新的应用场景。

然而，全球光子芯片产业尚处于起步阶段。对于我国而言，既要在传统的电子芯片领域尽快补齐短板，又要在光子芯片等新赛道上抢先布局、全力出击。2023 年 11 月发布的《光子时代：光子产业发展白皮书》显示，我国光子产业发展水平与世界处于并跑阶段，在光子基础理论研究和技术发展方面具备一定的优势，且拥有世界规模最大的从业人数。

中国光子芯片的发展趋势一片光明。随着技术的不断成熟，其在通信领域的应用将更加广泛，实现更高速、更稳定的数据传输，为 5G 乃至 6G 技术的发展提供强大支撑。在计算领域，光子芯片有望大幅提升计算速度和效率，推动人工智能等前沿技术的突破。同时，光子芯片在医疗、航空航天等领域的应用也将不断拓展，为这些行业带来革命性的变化。预计在未来几年，中国光子芯片产业将持续保持高速增长，市场规模不断扩大，逐渐占据全球市场的重要份额，成为引领全球光子芯片发展的核心力量。

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