“第六届基础与前沿科学论坛”暨筹建“光子集成研究中心”首次研讨会


2019年12月19日,基础与前沿研究院在沙河校区举办“第六届基础与前沿科学论坛”暨筹建“光子集成研究中心”首次研讨会。出席本次会议的主要人员有:中国科学院郭光灿院士、祝世宁院士、徐红星院士,周治平教授、陆亚林教授、张志刚教授,OSA Fellow、APS Fellow包吉明教授,西安交通大学张镇西教授以及部分基础院教师和研究生。会议由电子科技大学基础与前沿研究院院长王志明教授主持。

研讨会上,王志明教授首先就基础与前沿研究院量子信息研究中心的发展历程中取得的宝贵经验进行了交流。量子信息研究中心成立五年以来,在中心主任郭光灿院士的带领下,针对量子通信、量子器件、量子软件等方向开展创新研究,形成以我校为主导的前沿研究方向。先后获批了三个国家重点研发计划项目及子课题,立项经费共计1077万。作为首个地处西南的量子信息研究中心,加速推进我校量子信息学科的建设工作,同时提升了我校在量子信息领域国内外的学术影响力。

在现有量子信息研究中心平台建设的成功经验和已汇聚国内外优势力量的基础上,结合目前光电子信息科学发展的重大需求,搭建一个国际一流创新型光子集成信息研究中心,进而实现我校光电两翼的协同发展。王志明教授表示,希望借助这一中心的建设,助力国家解决光电子信息领域的“卡脖子”技术问题。中心将整合和深化校内集成光电子技术研究,并发挥我校在微电子、光电子、通信和计算机等学科方向上的优势,汇集并培养高端优秀人才,扩大国内外的交流与合作。瞄准国家战略需求,将在“光计算、多种光学功能集成、多种光子材料集成、多波段光子源集成、混合光子探测”五个研究方向上发力,开拓集成光电子信息学科。同时积极推进科研成果与高科技企业应用的高度融合,形成产学研一体的合作模式。

接着介绍了目前主流的光子集成技术以及近几年学院团队在国际光学领域上取得的研究成果。最后对光子集成面临的挑战及问题做了相关的论述,探讨了光子集成技术的发展趋势及其应用领域。以及自己对光子集成研究中心规划的思考与展望,并与在座师生进行意见建议交流。

据悉,光计算技术对于实现高速万物互联,有着巨大的潜力。光计算的研究主要是利用光的模拟特性,开发光子计算芯片、光子内存、光子计算机构架与算法、与计算相匹配的软件、算法等,可实现数据处理中的复杂逻辑运算。包括未来华为统筹创新2.0重点投入研究的第一个方向就是光计算,探索异构计算的发展之路。

郭光灿院士表示,信息科学是电子科大的主要学科方向,开辟出了一条“电子特色”的学科建设之路。目前以电子信息为特色和优势的发展态势良好,而光子信息是未来信息科学的主流,实施这一中心的建设将是电子科大的一个重大转型,不断加强学科建设,在信息科学领域再攀高峰。随后祝世宁院士建议,针对光子集成这一未来光器件的主流发展方向,还需结合前沿材料科学的基础研究,促进其与信息学科的交叉融合,有望将光子集成技术的应用推向新的高度。

周治平教授强调:“光计算方面的研究目前倍受重视,特别重要的是要把硅基光电子在光互连方面的特点跟中心处理方面结合起来,在这个基础上才有可能把算率提高能耗降低。”并以80年代光计算研究大发展的时期和美国三大光学研究中心为例,强调中心的建设与发展需要将光电结合起来。对此,院士专家们都纷纷表示赞同,光子集成技术是突破下一代信息网络所面临的速率和能耗两大技术瓶颈的核心技术,将光电两翼协同发展作为中心建设的重要前提。并建议中心的主要研究应聚焦在硅基光电子集成技术与应用,把大规模集成半导体工艺和光电子应用结合,进一步实现能耗小、运算快的下一代光子芯片。在夯实前沿与交叉科学的工作基础上,力争建设成为引领光电子信息科学发展的学术创新中心,进一步能够冲击国际一流甚至国际顶尖水平的基础科学问题。

徐红星院士最后说道,在人工智能领域,用CPU做运算效率非常低,光计算则可以省去大规模的数模转换的过程,性能提升百倍。符合需求即发挥优势,脱离时代则发展艰难,而当下正是“光子集成研究中心”提出的好时机。

通过此次研讨会交流,深入系统梳理了光电子信息科学发展的重大科学问题和技术瓶颈,共同探讨完善方案,院士专家们提出的意见与建议对于“光子集成研究中心”的筹建具有重要指导意义。