打破矽基芯物理極限，中科大院士團隊取得突破，國產晶片崛起有望

2021-06-21 23:10:16

當前，矽基材料晶片是業界的主流。但是，隨著晶片特徵尺寸的逐漸縮小，矽基晶片的壽命即將走到盡頭，晶片效能也將停滯不前。

於是，業界開始探索全新的材料或技術，推動半導體產業的繼續前進。其中，光子晶片便是一大研究方向，而且近來我國在這一領域取得了重要進展。

6月16日，科技日報記者從中科大獲悉，中科大郭光燦團隊任希鋒研究組同中山大學董建文、浙大戴道鋅等研究組合作的成果，發表於國際知名學術期刊《物理評論快報》之上。

中科大團隊等成功在光子能谷霍爾效應的基礎上，在能谷相關拓撲絕緣體晶片結構中，完成了量子干預。

拓撲光子學具有魯棒性的能量輸運性質，這令光子晶片在實用化方面有著不錯的應用前景。不過，想要實現光子晶片的實際應用並不容易，想要在拓撲保護光子晶體晶片中，將量子干涉作為光量子資訊過程的核心，更是從未實現過。

不過，中科大等團隊的研究，為實現這一目的做出了重要貢獻。

據瞭解，研究團隊在矽光子晶體體系中實現了「魚叉」形拓撲分束器結構的設計與製備。通過一系列的操作，團隊通過級聯兩個拓撲分數器結構，成功演示出片上路徑編碼量子糾纏態的產生。

中科大團隊等的成果，具有重要意義，這給拓撲光子學尤其是能谷光子拓撲絕緣體結構應用於更加深入的量子資訊處理過程，帶來了一種新思路，有望推動高保真片上量子資訊處理的繼續前行，將光子晶片早日帶到現實之中。

光子晶片將打破矽基晶片的物理束縛，帶來更強的晶片效能，迸發出更大的發展潛力。

由此來看，這一成果於中國晶片產業來說，也具有十分重要的意義。

當前，我國在矽基晶片領域受制於人，想要實現超越並不容易。但我國在光子晶片上的突破，給國產晶片突圍帶來了新希望與新思路。

若光子晶片能夠實現商用，到時，半導體材料、裝置等產業的行業格局將隨之變更，我國將同其他國家站在同一起跑線上，開始一場新的競爭。

通過佈局未來技術，我國有望實現「換道超車」，實現國產晶片自主可控。這樣來看，國產晶片崛起並非沒有希望。

文/BU 稽核/子揚校正/知秋