在信息技术飞速演进的今天,芯片作为数字社会的“心脏”,正面临一场深刻的范式变革。图灵量子创始人金贤敏近日指出:“电子芯片已进入回报率趋低的阶段,随着摩尔定律逼近物理极限,传统硅基芯片的发展空间日益受限,当前必须把握光子芯片等前沿技术方向,抢占下一代信息技术的制高点。”这一观点为我国在“后摩尔时代”的科技突围指明了新路径。

长期以来,电子芯片凭借成熟工艺和低成本推动了计算机、通信和人工智能等领域的快速发展。然而,随着晶体管尺寸缩小至纳米级,量子隧穿、功耗和散热问题日益严重,芯片性能提升放缓,研发回报率下降,行业进入“内卷化”阶段。金贤敏形容这是“红利消退期”,意味着仅依赖微缩化技术已经行不通。
在这一背景下,光子芯片作为颠覆性技术脱颖而出。与以电子传输信息的传统芯片不同,光子芯片利用光子进行数据传输与计算,具备超高速度、超低功耗、抗电磁干扰、高带宽等显著优势。在数据中心、人工智能训练、量子计算、自动驾驶等领域,光子芯片有望突破电子芯片的性能瓶颈。例如,在AI大模型训练中,光子计算可实现并行矩阵运算,速度提升数十倍,同时能耗降低一个数量级。
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