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新華每日電訊6版

古老的“光”,點亮哪些新未來?

來自二〇二三中關村論壇的現場觀察

2023-05-29 17:42:56 來源: 新華每日電訊6版

  光,正在以前沿之姿,吸引各國科學家、創業者、投資人向“光”而行。正在進行的2023中關村論壇上,從光子資訊到光纖通信,從光子存儲到光子制造,“光”的頻繁出鏡,讓我們看到了這束“未來産業之光”的更多可能。

光,不僅能照明,更能用于計算

  人工智慧迅猛發展的當下,一場更快、更強、功耗更低的算力革命也在醞釀——把“電”換成“光”。

  “光計算晶片,相對傳統電晶片可將算力極限推高2-3個數量級,同時有效控制功耗和成本。”本屆中關村論壇參展企業、光子算數(北京)科技有限公司創始人白冰對記者説,“光子”憑借其低延時、高頻寬、低能耗的特徵,可突破電晶片的算力與功耗瓶頸,被認為是新一代信息技術的基石。

  白冰拿起一個光計算晶片,進一步解釋:“傳統電晶片的性能主要取決于整合的電晶體數量,隨著整合度的不斷提高,電晶片面臨串擾、功耗、時延等瓶頸;而以光子替代電子完成對計算任務的加速處理,新的底層物理機理使晶片性能(算力、功耗、延時)極限突破摩爾定律的限制。”

為飛機“延長壽命”

  鐳射20世紀被發現後,首先被應用于醫療、遙感勘測等領域,如今有了新的應用。

  在2023中關村論壇的前沿科技與未來産業展區,記者看到一臺與臺式機主機差不多大小的高能量鐳射器。工作人員介紹,這臺高能量鐳射器已廣泛用來提升金屬構件的“壽命”。

  “航空渦輪噴氣發動機葉片的轉速很快,金屬構件如果不夠‘堅韌’,葉片就很可能産生裂痕或導致其他風險。這臺高能量鐳射器,能夠把高能量的鐳射打到金屬構件上,産生衝擊波,在金屬表面形成1-2毫米的‘壓應力層’,使金屬表面的韌性更強,從而讓金屬構件的抗疲勞度提高5至15倍,從而延長使用壽命。”卓鐳鐳射國際業務部經理金磊告訴記者。

  金磊介紹,高能量鐳射器目前還應用于大科學裝置中。“高能量鐳射器的質子刀瞄準病灶更精準,且副作用更小,可用于癌症的放療。目前國內科技企業正加緊産業化落地。”

“超級眼睛”,捕捉“更豐富的光”

  未來,手機的攝像頭可以多微小?也許只有一根頭髮絲的橫截面那麼大。

  在前沿科技與未來産業展區,一塊色彩絢麗的超表面光晶片吸引了不少人的目光。

  “傳統的手機攝像頭是通過對塑膠進行模壓等冷加工方式制作而成。我們是用半導體的生産工藝來制作鏡頭。這種鏡頭是由幾千萬個奈米級的‘柱子’排列而成,‘柱子’的形狀、大小、不同的排列方式都可以對光産生不同的調控作用,如偏轉、聚焦、偏振等。經過超表面透鏡的光打到圖像感測器上,光信號轉化為電信號,就能存儲並顯示出圖像。”山河光電首席資訊官邱兵告訴記者。

  採用半導體工藝制作攝像頭的優勢是什麼?

  邱兵進一步解釋説:“利用半導體工藝,可以把攝像頭做到非常小,頭髮絲橫截面大小的攝像頭也可以實現。此外,還可將光譜成像、偏振成像、深度成像等多個功能集合為一體,做到多功能成像,有望解決雨天、霧天、低光、低對比度等惡劣環境下物體識別和拍攝的難題。好比一只‘超級眼睛’,能夠捕捉到更多維度的光。”

   (記者張漫子、李春宇、趙旭)    

    新華社北京5月27日電

 

責任編輯: 史夢佳
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