米 磊:中科创星创始合伙人、中国“硬科技”概念提出者。

随着以电子为信息载体的技术已趋近物理极限,其进一步提升的难度与时间成本都非常高,面临难以跨越的“功耗墙”“访存墙”“I/O墙”这3座“大山”。在面向“后摩尔时代”的潜在颠覆性技术里,光子技术基于强大的物理属性优势,能够有效突破传统集成电路物理极限上的瓶颈,不仅能够满足新一轮科技革命中人工智能、物联网、云计算等产业对信息获取、传输、计算、存储、显示的技术需求,同时基于低能耗优势,有望将数字产业能耗降低至使用电子芯片时的千分之一,意义重大。

与电子相比,光子作为信息载体具有先天的优势:超高速度、超强的并行性、超高带宽、超低损耗。一是在传输信息时光子具有极快的响应时间,信息速率可以达到每秒几十个太比特,性能能够提升数百倍。二是光子具有极高的信息容量,比电子高3 ~ 4个量级。采用光交互系统的新型使能技术可以实现低交换延迟和高传输带宽。三是光子具有极强的存储和计算能力,能以光速进行超低能耗运算。四是光子具有极强的并行和互连能力。光子是玻色子,不同波长的光可用于多路同时通信。五是光子具有超低的能耗。对于1 bit信息的能耗,光子器件比电子器件低3个数量级,仅为电子器件的千分之一。