近期，由中国科学院上海微系统与信息技术研究所（上海微系统所）、瑞士洛桑联邦理工学院组成的合作团队在国际上另辟蹊径，在高性能光子芯片制备领域取得了突破性进展，研发了可批量制造的新型光子芯片，相关成果及论文发表在了著名国际期刊《自然》上。
　　众多芯片中，光芯片大不一样
　　芯片依赖电子在集成电路中的运行来实现各种复杂的功能，芯片内部存在非常多的导线供电子穿梭。光芯片则是利用光在集成光路中的传输来实现各种复杂的功能，光芯片主要由发光器件（产生光），光波导（引导光传播的装置）组成。
　　光波导是光在从一种介质传播到另一种介质时偶尔会发生的全反射现象。比如，当光从水传播到空气时，只要光与介质分界面所成角度到达特定范围，就会发生全反射现象，利用该现象能够制成引导光波前进的结构就叫做光波导。
　　光子芯片的特点
　　与传统芯片对比，光子芯片如同光纤通信线路；对比传统的通信电缆，光纤能够传输更多的数据量，一根光纤所传输的数据量相当于数十根传统信号电缆。
　　光纤传输中的光信号能够在长距离传输时保持较高的质量，相比之下信号电缆需要消耗更多的能量，且信号质量也会下降。光子芯片在传输速度，能耗方面相比于传统的芯片也有很大的优势。
　　微信、支付宝应用的用户数目多达数亿，使用这些软件所产生的数据量是巨大的。海量数据被上传至软件公司建立的数据中心进行处理，数据中心由众多高性能计算机（又叫服务器）组成，服务器之间需要快速交换大量数据。
　　当前，训练人工智能大模型也面临着芯片性能和电力消耗的制约，为了解决这一问题，当前有两种思路。一种是光芯片与传统芯片的混合集成，传统芯片作为单个的计算单元，光芯片负责建立计算单元之间的高速通信桥梁，实现集群运算，从而有效提高运算速度，同时功耗的增加也在可接受范围内。二是设计制造光计算芯片，突破传统的微电子处理器芯片性能瓶颈。
　  结语
　　光芯片作为继传统微电子芯片后，信息技术的又一重要支撑，光子芯片在功耗、速度、尺寸等方面都极具潜力。

（据科普中国）