光子芯片是什么？聚合电光（杭州）科技有限公司创始人邱枫博士用了一个形象的比喻：“如果说电子芯片是脑细胞，那么光子芯片就是神经系统，两者配合起来，一个负责计算、一个负责通信，才能让指令准确、智能且迅速地执行。”近日，邱枫领队与多家企业联合研发的超高速率光模块（基于全自研自主可控光子芯片）产品出炉，将让信息传递的速度像光一样，瞬息即达。
信息传输速度提升百倍
2022年从海外归国后，邱枫就来到国科大杭州高等研究院担任物理与光电工程学院教授，并创办聚合电光（杭州）科技有限公司，落地在城西科创大走廊的HIAS科创园。为了推动光子芯片科研成果走向实用化，打破国外厂商对相关技术的垄断，邱枫带领团队一方面从事科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、华为等的前沿学术课题研究，另一方面对光电领域的学术成果进行产业化探索。
在公司会议室里，记者见到了这张即将正式对外发布的光子芯片，它就像是一张金属圆片，上面刻着长长短短的线和点，规整但又没有规律。
邱枫介绍，这些线和点的条纹结构，是光波导组成的光子芯片单元，也就是说，当搭载着信息的光在这张芯片上传播时，会按此结构前进，最终把信息以超快的速度准确地传达到目标位置。
速度快，是光子芯片最大的特性。邱枫说，光的传播速度是自然界中最快的，但它在芯片上的传播速度，取决于底层材料，“我们最大的突破，就是研发出制作芯片的底层材料。”
该材料主要成分是锆钛酸铅，听上去简单，但其配比、工艺等是邱枫团队的技术秘密。“并不见得有多难。”邱枫说，“就好比画线，本身不难，但想知道在哪里画这条线，就难了。”仅仅是材料合成部分，邱枫就带领团队进行了十多年的探索、上百万次的试验以及大量的原材料和工艺摸索，刻苦攻关，终于掌握了材料的“性格密码”，并批量合成，做到了为人类所应用。
如今，邱枫率团队研发的光子芯片，让信息传输交换的速度提升百倍，就像是从拨号到光纤的飞跃，突破了硅基光子芯片的极限，达到了该领域的国际领先水平。
引爆算力赋能AI未来
超高速率的光子芯片，能做些什么？邱枫说，由于光子芯片具备高带宽、低能耗与长距离传输优势，将成为突破数据中心算力领域通信瓶颈的关键技术，用它赋能AI，可突破卡间互联、集群互联“卡脖子”短板。
在他看来，光子芯片可实现多个电子芯片之间的无缝对接。作为“脑细胞”的电子芯片，单个计算能力是有限的，但通过超高速率光子芯片的连接，无数个电子芯片可以被组成一个整体，“就像一颗‘大脑’，各个脑细胞之间的交流、衔接将无比丝滑。”
“华为总裁任正非曾说，未来数据流量管道会变得像‘太平洋’一样粗。”邱枫说，这也意味着，在未来6G、全息通信、元宇宙、具身智能机器人等大量智能应用出现的时代，光子芯片将有效支撑起超大流量的通信传输工作，为AI产业发展提供强劲硬件支撑。
据了解，该超高速率光模块产品将在5月正式对外发布，届时将与芯片制造商和云服务提供商合作，逐渐实现产业化。
