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算力瓶颈凸显光子技术将“勇担”重任

来源： 科技日报   日期：2026-10-28  责编： 殷绪江  
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   光子技术覆盖光通信、光计算、光传感、光量子等关键领域，是全球各国竞相布局的未来科技竞争制高点与战略性赛道。近年来，随着AI大模型持续迭代、算力需求爆发式增长，光子技术有望成为突破算力瓶颈的关键路径。“从人工智能数据中心到可穿戴健康监测，光的作用正从信息传输进一步拓展至精密感知与高速计算，光子集成技术迎来了全新的发展机遇。”在近日举行的好望角科学沙龙（第十四期）剑桥大学专场活动上，英国皇家工程院院士、剑桥大学副校长理查德·彭迪说。
   理查德·彭迪介绍，光子集成技术正将原本庞大复杂的光学系统浓缩到微小芯片之中，并借助成熟的半导体制造工艺，为高带宽、低功耗、可规模化制造的光电子系统开辟道路。他提出，面对人工智能算力增长与通信能力之间的不匹配，纳秒级光交换能够灵活调整连接关系，为缓解处理器等待数据、提升互联效率提供新的技术路径。在传感领域，芯片级光谱仪推动光谱分析从实验室台式设备走向便携式乃至可穿戴终端，使通过分子光谱“指纹”识别物质、测量成分成为日常应用的可能。他介绍，相关技术在材料识别、溶液浓度测量，以及包括血糖在内的人体生物标志物无创检测中的应用，展现了集成光子技术在工业检测与个人健康管理中的广阔前景。
   在光计算领域，理查德·彭迪进一步介绍了利用光的传播与干涉完成数学运算、加速人工智能任务的研究，以及兼具计算与交换功能的光子芯片探索。理查德·彭迪认为，通过异质集成融合不同材料的优势，并推动器件、架构与算法协同发展，硅基光电子正在不断拓展应用边界。在高速光交换领域，随着混合专家模型发展和超节点向跨机柜扩展，人工智能集群在追求高带宽传输的同时，也需要更灵活、更快速的动态连接。“无论训练还是推理，越靠近计算侧，通信与连接重构所需适配的时间窗口就越短。”剑桥大学副教授、光引科技创始人程祺翔说。
   在沙龙对话环节，此次活动主持人中国科学院物理所研究员、中国物理学会科普委员会主任魏红祥与理查德·彭迪、程祺翔、中国科学院上海光学精密机械研究所所长张龙、北京大学信息科学技术学院教授周治平、华中科技大学武汉光电国家研究中心研究员张静宇、中科创星创始合伙人米磊，围绕光子技术的演进路径、产学研协同的全球经验，以及AI时代的光子机遇等议题展开讨论。与会嘉宾认为，光子技术正处于从实验室走向规模化应用的关键窗口期，光互连、光传感、光计算等方向的技术成熟度虽各有差异，但均展现出巨大的应用潜力。同时，产学研的深度协同与AI算力需求的持续爆发，将为光子产业带来历史性机遇。
   “如果说20世纪是电的世纪，那么21世纪就是光的世纪。”米磊告诉科技日报记者，今天，不少人已经看到光子技术的价值，但对它的发展潜力仍估计不足。“从更长的时间维度看，今天的光子产业发展还只是‘小荷才露尖尖角’。”




 
标签：大数据科技算力智能


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