光刻領域新突破!我國研發(fā)出全球最薄光學晶體:能效提升萬倍!
近日,2024中關村論壇年會發(fā)布了10項重大科技成果名單,分別是《中關村世界領先科技園區(qū)建設方案(2024-2027年)》、全模擬光電智能計算芯片、人工智能取得系列成果、轉角氮化硼光學晶體原創(chuàng)理論與材料、量子云算力集群、300兆瓦級F級重型燃氣輪機完成總裝、第三代“香山”RISC-V開源高性能處理器核、農作物耐鹽堿機制解析及應用、“北腦二號”智能腦機系統(tǒng)、重大科技基礎設施取得系列國際領先成果。
這其中,“轉角氮化硼光學晶體原創(chuàng)理論與材料”備受關注。據(jù)悉,該科技成果是由北京大學團隊經(jīng)過多年攻關,創(chuàng)造性提出的一種新的光學晶體理論,并應用輕元素材料氮化硼首次制備出的一種“薄如蟬翼”的光學晶體“轉角菱方氮化硼”。這是世界上已知最薄的光學晶體,能效相較于傳統(tǒng)晶體提升了100至10000倍,為新一代激光技術奠定理論和材料基礎。
據(jù)了解,光學晶體可以實現(xiàn)頻率轉換、參量放大、信號調制等功能,是激光技術的“心臟”。而激光技術是我們當前科技文明的基石,在微納加工、量子光源、生物監(jiān)測等領域大放光彩。
雖然集成化、微型化、多功能化是未來激光器的發(fā)展方向,但傳統(tǒng)光學晶體很難在有限厚度內高效產(chǎn)出激光。因此,制備更輕薄的光學晶體成為各國科學家競相研發(fā)的焦點。
而“轉角菱方氮化硼”的研發(fā),將極大地推動我國新一代集成化激光技術的發(fā)展,未來有望在光刻機等微納加工設備上帶來激光技術的新突破!
目前,該研究團隊已與國內激光器公司展開合作,并成功研發(fā)了新一代全光纖激光器;同時也與用戶單位合作,推進了該技術在光學芯片、量子技術、航空航天特種用途等領域的研發(fā)應用。
除了“轉角氮化硼光學晶體原創(chuàng)理論與材料”,此次發(fā)布的另外9項科技成果也實現(xiàn)了重大突破。
比如,“全模擬光電智能計算芯片”是由清華大學戴瓊海團隊突破傳統(tǒng)芯片架構中的物理瓶頸,研制出的國際首個全模擬光電智能計算芯片。該芯片具有高速度、低功耗的特點,在智能視覺目標識別任務方面的算力是目前高性能商用芯片的3000余倍,能效提升400萬倍。該成果開創(chuàng)了全新計算技術時代,有望成為人工智能發(fā)展的有力引擎。
又如,“量子云算力集群”實現(xiàn)了五塊百比特規(guī)模量子芯片算力資源和經(jīng)典算力資源的深度融合,總物理比特數(shù)達到590,綜合指標進入國際第一梯隊。
另外,還有第三代“香山”RISC-V開源高性能處理器核,這是在國際上首次基于開源模式、使用敏捷開發(fā)方法、聯(lián)合開發(fā)的處理器核,性能水平進入全球第一梯隊,成為了國際開源社區(qū)性能最強、最活躍的RISC-V處理器核,為先進計算生態(tài)提供了開源共享的共性底座技術支撐。
來源:快科技、閃電新聞、中國科學報