陕西发力光子科技实验室,两年计划攻克超30项卡脖子技术

11-06 06:42

光子作为传递电磁相互作用的基本粒子,和电子一样属于基础性支撑技术,在星际光互联、计算成像、基因测序等众多领域都展现出了应用潜力。


11月4日,在陕西西安举办的2025硬科技创新大会光子产业高峰会议上,中国科学院西安光机所副所长付玉喜透露,陕西光子科技实验室已进入培育建设期。其目标明确,要吸引30名高端人才,集聚超100名科研人员,攻克超30项光子领域的“卡脖子”关键核心技术,建成3条中试生产线、2个专业孵化载体,以此助推陕西光子产业产值在2027年突破500亿元。


光子技术极大地推动了先进制造、信息、生物医疗等领域的发展。付玉喜介绍,2023年全球光子市场规模已达9200亿美元,其中光算存市场规模约数十亿美元,光连接市场约数百亿美元,光采集和光呈现市场约数千亿美元。随着AI的发展,将拉动光子产业持续增长,预计到2027年市场规模可达1.2万亿美元。目前,全球各国都在重点布局光子产业并实施相关产业规划。


在光通信领域,光传输技术为信息化建设提供了助力,未来光电技术将朝着面向6G的空天地一体化卫星激光通信、面向超万卡智算中心的光互联领域发展。在光学领域,AI与光学的融合正推动着计算与感知方式的变革。


计算成像是将计算算法与智能光学设计相结合的前沿领域。中国科学院西安光机所副所长邵晓鹏指出,AI为计算成像的发展带来了新机遇,它能从视觉数据中提取比传统成像方法更多的信息。智能成像技术有望在医疗诊断、太空探测等领域实现突破。不过,AI与光学的结合目前仍处于起步阶段,尚未形成系统化框架。未来要充分利用AI在数据处理、全局优化、自主学习方面的优势,突破传统光学在成像、探测、通信等场景的性能瓶颈,同时利用光学高速传播、并行计算和高带宽等特性,解决AI算力问题。


为了抢抓光子技术发展机遇,陕西省启动建设光子科技实验室,经费投入超10亿元。该实验室以中国科学院西安光机所为理事长单位,依托陕西光电子先导院,构建了集大科学装置、共性技术平台、科技金融、创新联合体为一体的陕西省综合性实验室。目前,光子科技实验室已进入培育建设期。中国科学院西安光机所自主研制的阿秒条纹相机在2019年、2021年先后创下当时国内最短纪录,超快成像技术达到国际领先水平,可为AI光学成像、量子计算等领域提供高精度视觉支持。实验室通过“沿途下蛋”机制,推动成果落地产业化,形成技术研发、成果转化、产业应用的闭环。


光电子先导院8英寸硅光平台黄光区,技术人员正在操作光刻机。


陕西光电子先导院建设的8英寸先进硅光集成技术创新平台通线,弥补了陕西硅光芯片的中试短板。该平台总投资7.5亿元,2023年底启动建设,今年9月完成全部场地及硬件设施建设。平台引入光刻、刻蚀等60余台(套)关键核心设备,在130nm有源集成硅光主工艺平台基础上开发90nm以上先进工艺,构建自主可控的先进工艺体系,驱动光子产业协同发展。


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