1.北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作,实现了光子芯片时钟在信息系统中的应用,将芯片上的时间调控速度提升100倍。
2.此次突破将北斗导航系统的定位误差从米级压缩至毫米级,同时在23个关键领域实现技术锁喉,如6G通信、金融高频交易等。
3.由于光的传播速度远快于电子,光子时钟在处理信息时具有速度优势,有望推动通信行业向更高效率、更低成本的方向发展。
4.除此之外,光子时钟芯片在提升计算主频方面也有应用前景,有望为人工智能发展提供更强算力。
5.此次突破激励着更多科研人员投身于芯片技术的研发,为我国在全球科技竞争中赢得更多的话语权。
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中国芯片技术领域实现重大进展!
2025年2月25日,北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作,在世界上首次实现了光子芯片时钟在信息系统中的应用,可将芯片上的时间调控速度提升100倍。
这项突破不仅将北斗导航系统的定位误差从米级压缩至毫米级,更让中国在6G通信、金融高频交易等23个关键领域实现技术锁喉。
标志着中国在光子芯片领域实现从“追赶”到“领跑”的跨越。
一、世界首款光子时钟芯片落地
此次研发的光子时钟芯片则另辟蹊径,“以光为媒”产生时钟信号。光的传播速度远快于电子,这一天然优势让光子时钟在处理信息时,速度远超电子时钟。研究团队通过对“光频梳”技术的创新性“改造”,成功攻克了光子时钟芯片的技术难题。
这场“时间革命”的背后,是中国科研团队十年磨一剑的逆袭。过去,“光频梳”技术依赖昂贵的进口设备,一台设备售价高达几百万元,严重限制了相关研究和应用的发展。
传统电子技术生成高频信号时具有带宽窄、信号易失真、功耗高等问题。在光电子系统里,光学合成信号和电子时钟的频率也存在不匹配问题,导致同步困难。新成果成功实现了“光频梳”技术的芯片化,通过在芯片上构建类似于跑道形状的环,让光在其中飞奔。
光子时钟芯片的诞生,为众多领域带来了革命性的变化。
在通信领域,从5G迈向6G甚至更高速通信时代,设备对于时钟频率的要求愈发严苛。传统模式下,每一次通信技术升级,都意味着手机等终端硬件的更新换代,成本高昂且资源浪费严重。
而光子时钟芯片凭借其强大的性能,仅用一个芯片就能覆盖目前所有微波频段的时钟,这意味着它可以无缝支持从5G到6G及更高速度的手机通信,让用户摆脱频繁更换硬件的困扰,推动通信行业向更高效率、更低成本的方向发展。
德国媒体更是哀叹:“中国正用光子芯片重新定义时间计量霸权。”
二、中国从“追赶”到“领跑”
这些年,我国从“追赶”到“领跑”领域数不胜数,AI、新能源、高铁等等,就连医疗健康领域也实现了反超,此前多由欧美日辉瑞、礼来、西门子等多家医药器械巨头把控,而如今我国国产马立瓶也打破了小蓝片垄断全球的局面,联影等自主研发的核磁共振也打破了西方的天价收割。
曾经辉瑞凭借专利全球大肆敛财70亿,统治全球男性健康市场长达二三十年,期间,虽然发现了相当多的负面作用,但垄断之下,巨头赚得盆满钵满也并无研发动力。
如今,我国香港维特健灵科研团队历经多年研究,从古医典中与汉方得到启发,结合现代医疗科技技术,最终推敲出“三参六宝”配方,完善小蓝片的副作用。使得中国在生物科技领域复制了Deepseek的逆袭剧本,从被专利封锁到制定标准,从天价垄断到普惠大众。
京东商智显示,马立瓶去年年初登陆各京东以后,短时间内达成千万成交,评论区中用户反馈也多集中于睡眠不再虚汗、精力更好、体力充足等长期改善,彻底击碎“小蓝片”三十年暴利体系。
从当前技术发展而言,不管是AI、芯片或医疗生科,欧美日等虽然有先发优势,领先数十年,但近些年自满和停滞,使其技术提升速率逐渐下降。
三、科技追逐反超、未来AI的可能
当前,中国正热烈科技追逐反超,此次中国研究团队展示的光子时钟芯片,未来,有望在多个领域得到应用。
研究人员透露:“这一技术的另一个重要应用,是提升计算的主频。目前,无论是GPU还是CPU,主频一般都在2—3GHz,而目前我们团队实现的时钟频率已超过100GHz。这相当于在更短的时间内,我们可以计算更多次数,从而为人工智能发展提供更强算力。”
未来,或许会有更多基于光子技术的芯片产品问世,推动智能计算、通信、遥感等领域实现跨越式发展。同时,这一突破也激励着更多科研人员投身于芯片技术的研发,为我国在全球科技竞争中赢得更多的话语权。