光刻领域新突破！我国研发出全球最薄光学晶体：能效提升万倍！

近日，2024中关村论坛年会发布了10项重大科技成果名单，分别是《中关村世界领先科技园区建设方案（2024-2027年）》、全模拟光电智能计算芯片、人工智能取得系列成果、转角氮化硼光学晶体原创理论与材料、量子云算力集群、300兆瓦级F级重型燃气轮机完成总装、第三代“香山”RISC-V开源高性能处理器核、农作物耐盐碱机制解析及应用、“北脑二号”智能脑机系统、重大科技基础设施取得系列国际领先成果。

这其中，“转角氮化硼光学晶体原创理论与材料”备受关注。据悉，该科技成果是由北京大学团队经过多年攻关，创造性提出的一种新的光学晶体理论，并应用轻元素材料氮化硼首次制备出的一种“薄如蝉翼”的光学晶体“转角菱方氮化硼”。这是世界上已知最薄的光学晶体，能效相较于传统晶体提升了100至10000倍，为新一代激光技术奠定理论和材料基础。

据了解，光学晶体可以实现频率转换、参量放大、信号调制等功能，是激光技术的“心脏”。而激光技术是我们当前科技文明的基石，在微纳加工、量子光源、生物监测等领域大放光彩。

虽然集成化、微型化、多功能化是未来激光器的发展方向，但传统光学晶体很难在有限厚度内高效产出激光。因此，制备更轻薄的光学晶体成为各国科学家竞相研发的焦点。

而“转角菱方氮化硼”的研发，将极大地推动我国新一代集成化激光技术的发展，未来有望在光刻机等微纳加工设备上带来激光技术的新突破！

目前，该研究团队已与国内激光器公司展开合作，并成功研发了新一代全光纤激光器；同时也与用户单位合作，推进了该技术在光学芯片、量子技术、航空航天特种用途等领域的研发应用。

除了“转角氮化硼光学晶体原创理论与材料”，此次发布的另外9项科技成果也实现了重大突破。

比如，“全模拟光电智能计算芯片”是由清华大学戴琼海团队突破传统芯片架构中的物理瓶颈，研制出的国际首个全模拟光电智能计算芯片。该芯片具有高速度、低功耗的特点，在智能视觉目标识别任务方面的算力是目前高性能商用芯片的3000余倍，能效提升400万倍。该成果开创了全新计算技术时代，有望成为人工智能发展的有力引擎。

又如，“量子云算力集群”实现了五块百比特规模量子芯片算力资源和经典算力资源的深度融合，总物理比特数达到590，综合指标进入国际第一梯队。

另外，还有第三代“香山”RISC-V开源高性能处理器核，这是在国际上首次基于开源模式、使用敏捷开发方法、联合开发的处理器核，性能水平进入全球第一梯队，成为了国际开源社区性能最强、最活跃的RISC-V处理器核，为先进计算生态提供了开源共享的共性底座技术支撑。

来源：快科技、闪电新闻、中国科学报