交大要闻

上海交大无锡光子芯片研究院荣获中央广播电视总台“2024 新质生产力年度案例”

“光子芯片:突破封锁,开动新引擎。换道超车与强者比肩。太湖之畔,中国智造跑出加速度,一束芯光,穿云破雾,照亮远方”。1月20日晚,由中央广播电视总台主办的“以科技创新引领新质生产力发展——2024新质生产力年度盛典”在央视财经频道、央视财经客户端面向全国同步播出。上海交通大学无锡光子芯片研究院成功入选现场发布的“2024新质生产力年度案例”,全国仅10例。

作为以高端光子芯片研发为核心,聚焦芯、光、智、算领域成果转化及创业孵化的光子芯片产业高地代言人,上海交大教授、上海交通大学无锡光子芯片研究院院长金贤敏在本次盛典上发表案例演讲。

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年度盛典:光子芯片,新质引擎全景呈现

“2024新质生产力年度盛典”是2024 年1月启动的“新质生产力中国行”大型融媒体活动的收官之作,聚焦传统、新兴、未来产业领域,关注科技创新在推进中国式现代化中的重要作用,全方位呈现加快发展新质生产力背景下的新动能、新优势

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此次盛典揭晓的10个 “2024 新质生产力年度案例”是由导演组到全国重要经济省市上百家企业深入产业一线、实地调研采访,通过10集微纪录片《加快发展新质生产力》,并在武汉、无锡、重庆、杭州举办了4 场 “新质生产力发展大会”,最后以“焕新”“追新”“探新”三个篇章,对申报案例进行专家推委会综合评审,最终选出十大代表当前中国新质生产力发展的顶尖水平案例。

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演讲环节中,金贤敏携“光子芯片”和“多维光存储”两项顶尖科技成果亮相。

光子芯片是以光为载体,用光来代替电,以光子携带信息的方式,并行解决计算和信息处理。相较于电子芯片,光子芯片带宽更高、并行性更高、能耗更低,能带来指数级算力提升,推动人工智能、国防军工、无人驾驶、生物医疗等领域的发展。多维光存储芯片作为光子芯片领域的典型应用代表,研究院团队基于飞秒激光超分辨直写技术、先进光束整形技术,突破了读写速度慢的技术瓶颈,实现了玻璃基存储介质超高密度、超大容量永久存储:一张玻璃“光盘”上即可存储100TB的数据,是电脑存储量的100倍,理论寿命可以达到138亿年,相当于宇宙年龄,为海量数据存储提供切实可行地解决方案,为永久记录人类文明提供了可靠载体 。

在演讲中,金贤敏回顾了光子芯片研发过程中遇到的重重困难。他表示,“耗费三年、十年才能解决的问题不算困难,无论怎么使劲都使不上力的才是真正的困难。他在英国牛津大学工作时,芯片的制备需要依赖代加工平台,4年才等来一批芯片,且部分功能损坏。如今国内光子芯片企业也面临同样问题,因缺乏自主可控的加工平台,芯片功能设计受限且只能海外代工,一轮流片耗时近一年,严重制约了技术迭代和产能扩张。

他表示,中国科研实力如此强大,不应被在芯片制备环节被“卡”脖子。三年前他躬身入局,在上海交通大学和无锡市人民政府的支持下,主导建设了国内首条光子芯片中试线。2024年9月光子芯片中试线建成投用,预计年产能达1万2千片晶圆,真正实现了中试平台和工艺技术自主可控。未来,光子芯片中试线将助力更多科学家和初创公司跨越从研发到量产的 “死亡之谷”。

以新提质:校地携手,共筑创新高地

上海交通大学无锡光子芯片研究院是无锡市人民政府和上海交通大学协同创新、产学研合作推动新质生产力的生动写照。自2021年成立以来,研究院发挥上海交大强大的专业科研、学科优势、人才优势,汇聚了顶尖的科研人才和专家团队,同时积极融入无锡产业强市和创新驱动战略大局,建立了清晰的运作机制,以企业化管理,实行理事会领导下的院长负责制,开展重大研发项目、成果孵化、光子芯片中试线重点平台建设等工作,着力培育光子产业集聚。

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三年来,研究院不仅成为了滨湖区布局量子科技未来产业的“科研地标”,也是上海交通大学将论文谱写在祖国大地的典型代表。在金贤敏教授带领下,研究院搭建了国内唯一同时具有芯片制备+量子计算+光子计算+人工智能技术的团队,建成了全球领先的110纳米6/8寸工艺制程的国内首条光子芯片中试线,支持高性能光子芯片的自主研发和快速迭代,具备从研发、小试到中试生产光子芯片的完整闭环工艺能力,未来平台还将兼顾硅、氮化硅等其他材料体系,增补设备搭建N个特色工艺平台,形成领先的“1+N”先进光子器件创新平台。

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一方面,团队专注攻克光子芯片和量子计算技术难题,自主开发了DUV光刻工艺、干法刻蚀工艺,并结合光波导结构设计制备出了高品质的低损耗薄膜铌酸锂光波导,实现了光子芯片的规模集成。未来依托中试线,基于6/8寸晶圆,攻克光子芯片产业化面临的工程技术难题,开发晶圆级芯片量产工艺,实现光子芯片规模量产,把研发优势转为产业胜势。

另一方面团队在科技成果转化的各个环节加强布局,以光子芯片底层技术为驱动,围绕芯、光、智、算等新一代信息技术,以“研究院+孵化+基金”三位一体的光子芯片领域工研院模式,进行科技成果转化及孵投一体的创业孵化,助力科技成果实现从“实验室”到“生产线”的跨越,将前沿科技成果加速转化为现实生产力,打造世界级光子芯谷创新生态体系。

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上海交通大学无锡光子芯片研究院作为唯一一家由校地深度融合模式代表,荣获 “2024 新质生产力案例” 殊荣的机构单位,不仅充分证实了光子芯片在未来产业中的领先地位,更是彰显了各方对研究院在引领产业变革、推动新质生产力发展方面所做出卓越贡献的高度认可。未来,研究院将以芯、光、智、算推动第四次工业革命为使命,以成为世界级光子产业中心的愿景,创造动能强劲澎湃的科创生态打造新质生产力万亿产业集群,为国家科技竞争力提供坚实支撑。

叶丹
物理与天文学院
叶丹