2022年9月23日晚7点,由信息科学技术学院主办的“信科E席谈”青年学术沙龙首期活动在第二教学楼319教室顺利举办。北京大学博雅青年学者,电子学院研究员、助理教授常林老师受邀进行以“光子芯片——下一代信息革命的关键技术”为主题的报告。约80名师生参加了活动。首期沙龙由学院副院长王润声老师担任交流互动环节的评议人,学院团委书记吕媛主持活动。
“信科E席谈”青年学术沙龙首期活动现场
报告主要从四个方面展开:光子芯片的背景概念、应用领域、产业发展规划以及学术研究方向。常林老师首先指出在现代半导体领域摩尔定律式微的趋势。光刻机、半导体工艺最小尺寸的限制,以及超大规模集成电路的能耗和研发成本等因素给信息处理带来了巨大的挑战。他强调:光子以其极低的能耗、极高的信息容量和效率、极强的计算和并行互联能力成为杰出的信息载体,是解决信息处理难题的途径之一。接着,他又从光子学的发展角度让同学们领略了现代光子学发展趋势和“光电半导体异质结”、“光频梳”等重要的光子学理论提出的时代背景。
常林老师为大家进行专题报告
在光子芯片应用领域的介绍中,常林老师从信息技术、光学精密测量、传感等三个领域阐明了光子芯片在产业界应用的优越性。他指出:数据中心的光互连、集成光神经网络在人工智能中的应用、芯片化激光雷达以及基于集成光学原理的量子计算等都属于光子芯片的广泛应用场景。光子芯片参与信息处理,使得信息处理速度更快、容量更大、功耗更低,为实现大规模高复杂度的信息处理系统提供了良好的实现平台。
光子产业的发展可以创造巨大的社会价值,常老师在讲座中曾多次强调科研界与产业界结合的重要性。由此他简要介绍了投身光子产业研发的北京大学校友孙天博(摩尔芯光CTO)和朱晓琪(微源光子CEO),为同学们未来发展提供了新思路。硅基光电子(硅光)集成技术考虑到硅基芯片与光子芯片在制造工艺上的兼容性,是目前光电子芯片发展的主流,但由于硅光芯片对制造材料要求较高,该芯片的产业化发展距实现泛在化应用的Tbps时代还有一定差距。
同学们认真聆听报告
随后,常老师指出硅基光电子产业发展还面临着材料单一、受集成度以及微观物理机制限制等问题,这些问题也演化成了如今芯片集成技术发展的困境。集成技术产业链的部分缺失、学科科研产业与世界领先水平存在差距等因素成为限制我国硅基光电子产业发展的主要原因。关于未来主要发展方向的展望,他提出“芯片尺寸从微米走向纳米、多材料体系高效融合集成、多学科领域深度交叉融合”的观点。
最后,常老师介绍了北京大学近年来在新一代集成光学系统领域取得的卓越科研成果,以及在学术界、产业界产生的重要影响。
在提问交流环节,同学们又从光频梳原理、光子芯片复杂度、光子芯片在AI算力及自动驾驶领域的应用等角度提出了许多深刻而独到的问题。常林老师一一解答了大家的问题。
互动交流环节同学们积极提问
讲座在同学们热烈的掌声中圆满结束。“信科E席谈”青年学术沙龙会在本学期将隔周持续开展,邀请信息学科领域优秀青年教师为本科生介绍信息技术学科和产业发展热点和前沿话题,分享青年教师的学术成长发展道路,引导信科青年学子,特别是从低年级本科生开始,一方面开阔学科视野,增进专业认知,寻找未来感兴趣的发展方向,另一方面坚定学科理想和学术追求,规划好学习科研的方向和计划,自觉将个人的学习成长与北大“新工科”建设发展战略、与世界信息科技前沿和产业发展、与国家重大战略需求,紧密结合在一起,努力培养专业基础宽厚、创新能力突出、意志坚定、视野开阔的信息领域高层次人才。
“信科E席谈”青年学术沙龙首期活动海报