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新华全媒+丨古老的“光”，点亮哪些新未来？——来自2023中关村论坛的现场观察 今日观点

来源：新华网    时间：2023-05-28 11:08:59

新华社北京5月27日电 题：古老的“光”，点亮哪些新未来？——来自2023中关村论坛的现场观察

新华社记者张漫子、李春宇、赵旭

2023中关村论坛展出的光计算模块。新华社记者张漫子摄


(资料图)

光，正在以前沿之姿，吸引各国科学家、创业者、投资人向“光”而行。正在进行的2023中关村论坛上，从光子信息到光纤通信，从光子存储到光子制造，“光”的频繁出镜，让我们看到了这束“未来产业之光”的更多可能。

光，不仅能照明，更能用于计算

人工智能迅猛发展的当下，一场更快、更强、功耗更低的算力革命也在酝酿——把“电”换成“光”。

“光计算芯片，相对传统电芯片可将算力极限推高2-3个数量级，同时有效控制功耗和成本。”本届中关村论坛参展企业、光子算数（北京）科技有限公司创始人白冰对记者说，“光子”凭借其低延时、高带宽、低能耗的特征，可突破电芯片的算力与功耗瓶颈，被认为是新一代信息技术的基石。

白冰拿起一个光计算芯片，进一步解释：“传统电芯片的性能主要取决于集成的晶体管数量，随着集成度的不断提高，电芯片面临串扰、功耗、时延等瓶颈；而以光子替代电子完成对计算任务的加速处理，新的底层物理机理使芯片性能（算力、功耗、延时）极限突破摩尔定律的限制。”

为飞机“延长寿命”

2023中关村论坛展出的高能量激光器。新华社记者张漫子摄

激光20世纪被发现后，首先被应用于医疗、遥感勘测等领域，如今有了新的应用。

在2023中关村论坛的前沿科技与未来产业展区，记者看到一台与台式机主机差不多大小的高能量激光器。工作人员介绍，这台高能量激光器已广泛用来提升金属构件的“寿命”。

“航空涡轮喷气发动机叶片的转速很快，金属构件如果不够‘坚韧’，叶片就很可能产生裂痕或导致其他风险。这台高能量激光器，能够把高能量的激光打到金属构件上，产生冲击波，在金属表面形成1-2毫米的‘压应力层’，使金属表面的韧性更强，从而让金属构件的抗疲劳度提高5至15倍，从而延长使用寿命。”卓镭激光国际业务部经理金磊告诉记者。

金磊介绍，高能量激光器目前还应用于大科学装置中。“高能量激光器的质子刀瞄准病灶更精准，且副作用更小，可用于癌症的放疗。目前国内科技企业正加紧产业化落地。”

“超级眼睛”，捕捉“更丰富的光”

2023中关村论坛展出的超表面光芯片及模组。新华社记者张漫子摄

未来，手机的摄像头可以多微小？也许只有一根头发丝的横截面那么大。

在前沿科技与未来产业展区，一块色彩绚丽的超表面光芯片吸引了不少人的目光。

“传统的手机摄像头是通过对塑胶进行模压等冷加工方式制作而成。我们是用半导体的生产工艺来制作镜头。这种镜头是由几千万个纳米级的‘柱子’排列而成，‘柱子’的形状、大小、不同的排列方式都可以对光产生不同的调控作用，如偏转、聚焦、偏振等。经过超表面透镜的光打到图像传感器上，光信号转化为电信号，就能存储并显示出图像。”山河光电首席信息官邱兵告诉记者。

采用半导体工艺制作摄像头的优势是什么？

邱兵进一步解释说：“利用半导体工艺，可以把摄像头做到非常小，头发丝横截面大小的摄像头也可以实现。此外，还可将光谱成像、偏振成像、深度成像等多个功能集合为一体，做到多功能成像，有望解决雨天、雾天、低光、低对比度等恶劣环境下物体识别和拍摄的难题。好比一只‘超级眼睛’，能够捕捉到更多维度的光。”

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