10月15日,清华大学电子工程系方璐团队在智能光子学领域公布了重磅成果——研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”,相关论文已在线发表于国际期刊《Nature》。该芯片体积微小(约2cm×2cm×0.5cm),在400—1000 nm 波段实现了极高的光谱分辨率与千万像素级空间分辨率,标志着我国在高精度光谱成像与集成光子芯片领域迈上新台阶。

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“玉衡”之所以被称为突破性成果,关键在于其同时解决了传统光谱成像中分辨率与通量无法兼得的长期矛盾。团队提出了可重构的计算光学成像架构,借助铌酸锂光子集成与随机干涉掩膜技术,将物理分光转化为光子调制与计算重建的协同过程,从而在单次快照中同步获得完整光谱与空间信息,快照光谱成像的分辨能力提升了两个数量级。该项技术在机器视觉、遥感侦测、天文观测与智能制造等领域具备广泛应用潜力。

这一突破并非孤立事件——近期我国在“后摩尔时代”与光电子器件方向频现要闻:复旦大学团队宣布研发出具系统集成能力的二维闪存芯片,展示了面向二维电子器件工程化的重大进展;北京大学人工智能研究院等团队则在模拟计算架构与阻变存储器芯片上取得高精度可扩展成果,展示出在类脑/AI 加速器方向的竞争力。上述多点突破共同构成了中国芯片与器件研发的加速态势。

技术自主的产业链配套也在同步推进:包括本土 EDA 工具、测量仪器与材料能力的提升都在为高端芯片落地提供支撑。近期媒体报道还披露了国内企业在芯片设计软件与高端电子测量设备上的进展,显示出从基础工具到前沿器件的协同上行。

总结来看,清华“玉衡”与同期一系列科研与工程成果,既是学术层面的重大突破,也为国产高端光子传感、AI 感知、航天遥感等应用打开了新的可能。未来的关键在于把学术成果转化为可规模化生产的产品,并在材料、制造与测试环节持续补齐短板,以推动中国在全球半导体与光电子领域的长期竞争力。

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