今年9月，国内首条光子芯片中试线在无锡市滨湖区正式启用，在业界引起了不小的轰动。

  这条吸引了业内目光的中试线，由上海交通大学无锡光子芯片研究院建设，预计年产能达1万片晶圆。

  一个细节是，在研究院新落成的大楼顶层，有一片用玻璃幕墙围成的休息区，阳光透光头顶的天窗洒下来，照亮了正中心的一块异形石碑。

  石碑复刻的是大英博物馆的镇馆之宝——古埃及罗塞塔石碑，这是研究院院长金贤敏教授点名布置的一隅。

  罗塞塔石碑之所以珍贵，是因为它被视为揭开古埃及四千年文明的一把钥匙，如今，它已成为探秘和破解的代名词。

  “AI的尽头是光伏和储能，如果只考虑计算机，我们应该烧掉14个地球的能源 。”——英伟达CEO黄仁勋

  CHIPX智能感知研究中心主任欧阳纯方告诉我们，原来，我们日常说的芯片基本都是电子芯片。它把电路所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在硅基介质的半导体晶片上，然后再进行封装。

  而光子芯片，则是利用光波作为信息载体，通过集成光学技术实现信息传输和处理的芯片。

  今天，以硅为基础的电子芯片历经几十年发展后，正面临着物理极限和不足以满足新需求的多重困扰。

  英特尔联合创始人戈登·摩尔曾预测每隔18个月到24个月，芯片的晶体管密度就会增加一倍，但从物理的角度来讲，当半导体制程达到3纳米后，已经很接近物理极限，所以要复刻过去的每18-20个月翻一倍基本上没有可能。

  传统芯片的原理是电子在铜线中传播，所以不管是速度还是电阻带来的耗能都极其巨大。此外，2015年以后，单个晶体管在进行运算时的功耗已经没办法再逐步降低，片上的热无法更有效散发出去。这种种因素，最终都限制了算力的提高。

  英伟达CEO黄仁勋就曾表达过AI被能源制约的焦虑，他曾在一次演讲中说：“AI的尽头是光伏和储能。不能只想着算力,如果只考虑计算机,我们应该烧掉14个地球的能源。”由此可见，只靠电芯片来推动人工智能的发展或第四次工业革命智能化，恐怕不太可能。

  此时，光子芯片作为一种“后摩尔时代”的潜在颠覆性技术，进入了人们的视野。

  “与传统的电子芯片相比，光子芯片具有许多鲜明的先天优势，比如传输速度更快、带宽更大、能耗更低。光子芯片以计算速度比电子芯片快1000倍，但功耗仅为电子芯片的1%，数据传输时产生的热量非常小，能够直接进行密集封装，也不需要大量的散热装置，简直就是为AI量身定制的。”欧阳纯方表示，光子芯片卓越的能效比与惊人的算力，恰好能满足新一轮科技革命中人工智能、物联网、云计算、生物医药等领域对传输、计算、存储、显示的技术需求。

  众所周知，在全球的芯片产业角逐中，我国的高端芯片始终面临着芯片制程工艺与国际领先水平有差距、芯片设计能力不够等困境，如EUV光刻机这样的关键设备仍高度依赖进口，且常常受到制约。

  而光子芯片对制程的要求较低，一般只要百纳米以上的工艺就能满足规定的要求，而这方面国内的光刻机也已完全能达到技术水准。

  谁来破解让光为人所用的技术，谁来带领中国芯片产业率先实现从电到光的迭代？

  “回国，做有特色的引领性研究，实现学术梦想。”——上海交大无锡光子芯片研究院院长金贤敏

  金贤敏教授师从著名量子专家、中国科学院院士潘建伟，博士在读期间曾完成了16公里自由空间量子隐形传态工作，取得了一系列关键技术突破，刷新最远距离世界纪录，并入选当年由两院院士评选的“中国十大科技进展新闻”和科技部评选的2010年“中国科学十大进展”；随后又受邀加入牛津大学副校长Ian Walmsley教授团队进行光量子芯片方向的博士后研究。

  这些经历随便拿出一条，可能都是巅峰级的，但一条条高含金量的履历背后，还有一个更为核心的东西，那就是指引他率领团队搭建出国内首条光子芯片中试线的源动力——“事不避难者进”的信念。

  “越大的事越难。对于难的事，唯一的办法是在设定的边界条件下通过思考、智慧以及狠劲去解决它。”这是金贤敏教授常说的一句线年，金贤敏受邀加入牛津大学副校长Ian Walmsley教授团队进行光量子芯片方向的博士后研究，彼时，光量子计算领域还是一片空白，该团队也是全球最早两家开展此类研究的团队之一。

  2014年11月，金贤敏回国进入上海交通大学，组建了光子集成与量子信息实验室，并在心中定下一个目标——从0到1搭建一支强大的科研团队，并能在某些领域做到全球领先。

  金贤敏原以为，实现这一目标，要消耗十几年甚至毕生精力，然而事实上，他仅用四五年，便搭建了国内唯一同时具有芯片制备+量子计算+光子计算+人工智能技术的团队。

  2018年，金贤敏制备出世界规模最大三维集成光量子计算集成芯片，并演示了真正空间二维量子行走，此项成果发表在《科学-进展》上，并被评为2018年度中国十大光学产业技术之一。

  2021年12月，在无锡市与上海交大深化全面合作的框架下，光子芯片研究院

  今年1月，光子芯片中试线月，中试线正式启用，标志着光子芯片正式步入产业化快车道。

  值得一提的是，光子芯片研究院也是国内首个聚焦薄膜铌酸锂光子芯片的中试平台。

  对于薄膜铌酸锂光子芯片产业，金贤敏给我们打了一个有趣的比方，这个产业就像冰山，海面上是被太阳照射得熠熠闪光的产品，而海底下，是强大的研发和硬件支撑。

  基于薄膜铌酸锂材料，研发团队开发了电光调制器、超快可编程器等光子芯片。同时，基于4寸薄膜铌酸锂晶圆，团队自主开发了与之匹配的DUV光刻工艺、薄膜铌酸锂干法刻蚀工艺，制备出了高品质的低损耗薄膜铌酸锂光波导，形成了完善的工艺闭环体系，并实现了薄膜铌酸锂光子芯片的规模集成，提供了一条极具前景的产业化技术路线。

  “推进薄膜铌酸锂光子芯片中试线的建设和产业化进程需秉持‘长期主义’原则，不能一簇而就，急功近利。”金贤敏表示，硬件配套的国际一流水准、设备精密的国内领先，以及工艺流程的完整闭环控制，是支撑光子芯片产业化的三大核心要素，如今，中试线的启用也代表着这条线符合顶层规划，达到了国际高度，“真正能为产业化ready了”。

  目前，光子芯片研究院的中试平台总面积17000平方米，配备超100台国际顶级CMOS工艺设备，覆盖了薄膜铌酸锂光子芯片从光刻、薄膜沉积、刻蚀、湿法、切割、量测等全闭环工艺。

  中试线正式启用后，预计年产能达10000片晶圆，2025年第一季度将正式对外发布PDK，提供对外流片服务。

  “日落江风起，月初浦江明。小视至暗刻，远见有光时。”——金贤敏教授的小诗

  而说到科研，就必须提到金贤敏与中国科学院院士毛军发共同创立的《Chip》期刊

  这是全球唯一聚焦芯片类研究的综合性国际期刊，2020年入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目。

  11月10日，由中国科协、教育部、科技部、财政部、国家新闻出版署、中国科学院、中国工程院联合实施的「中国科技期刊卓越行动计划二期项目」

  我们还注意到，2023年，《Chip》期刊在无锡举办的2023芯片大会·前沿科学论坛上首次发布了“中国芯片科学十大进展”，梳理、盘点我国芯片科研领域年度标志性进展。

  这不仅是在为中国芯片科研之路树立一块块里程碑，更是在提振信心，鼓舞士气。

  以上海交通大学无锡光子芯片研究院为代表，中国的光子芯片正在迅速向前挺进。

  在新型光刻胶的研发领域，中国科研团队也在攻关。去年10月，清华大学与浙江大学的联合团队全球首次提出了“点击光刻”新方法，并成功开发出与之匹配的超高感光度光刻胶样品。

  其实很早之前我们就了解到，金贤敏团队之所以选择无锡滨湖，除了被无锡集成电路产业基础和氛围所吸引，还因为当时滨湖政府做出了种种努力，并给到了力所能及的最大支持，最终打动了团队。不过这次探访，我们还听到了一个更为详细的故事。

  为了建楼，滨湖把好的一块地给了光子芯片研究院。但这块地，从“先天条件”来看，有利有弊。

  怎么办？经过多方反复论证，最终决定在地基上下功夫，当时光是纯地基就打了7米深，全部用钢筋混凝土浇筑。

  1、君联资本：《图灵量子金贤敏：“顶流”科学家的创业之路 走近新质生产力》