微納光子學的案例
領(lǐng)先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：微納光子器件仿真的標準工具
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統(tǒng)級仿真。器件和系統(tǒng)級工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W、電氣和熱效應進行建模仿真。
產(chǎn)品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結(jié)合的各種工作流程，以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時間。
Ansys Lumerical FDTD是業(yè)界公認的微納光子器件仿真的標準工具。
這款高性能二維／三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長結(jié)構(gòu)與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應用千微納光電子器件、工藝以及材料的設(shè)計、分析和優(yōu)化。
FDTD的集成設(shè)計環(huán)境支持腳本語言操作、高級后處理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設(shè)計要求。
規(guī)格概要
二維或三維建模
自定義任意表面和立體形貌
高級共形網(wǎng)格技術(shù)
靈活的材料插件
支持隨空間變化的各向異性材料
全矢量自定義和高數(shù)值孔徑的寬譜高斯光源
遠場分析
Q因子分析
自動提取S參數(shù)
能帶結(jié)構(gòu)分析
腳本和優(yōu)化程序
支持云計算和HPC高性能并行計算
主要特點
光子器件逆向設(shè)計優(yōu)化
針對目標自動化探索最佳設(shè)計與結(jié)構(gòu)；找出性能優(yōu)化、面積最小化并提升工藝匹性的非直觀幾何形狀。
強大的后處理
強大的后處理功能，包括遠場分析，能帶結(jié)構(gòu)分析，雙向散射分布函數(shù)(BSDF)生成，Q因子分析，電荷產(chǎn)生率。
非線性與各向異性材料
對含有非線性材料或各向異性空間變化材料的器件進行彷真。可以選擇各種非線性、負折射率和增益的材料模型，或者使用靈活的材料插件自行定義新材料模型。
展開 Feature Article：便捷加工厘米級超表面透鏡——基于水溶性模具的納米壓印技術(shù)
在微納光子學領(lǐng)域中，相關(guān)研究往往與超表面（meta-surfaces）這一概念聯(lián)系在一起 [1,2]。超表面是由微納尺度的結(jié)構(gòu)單元鋪成的二維平面，每個單元對入射到其位置的光進行調(diào)制，所有結(jié)構(gòu)加起來實現(xiàn)對光的總調(diào)制。當前幾乎所有常用的光學元件，例如透鏡、偏振鏡、濾光片，都能被體積更小的超表面實現(xiàn)。
如何獲得一片超表面？這需要經(jīng)過兩個步驟：設(shè)計與加工。對于設(shè)計，人們根據(jù)擬實現(xiàn)的超表面，對每個結(jié)構(gòu)單元進行參數(shù)化，即確定在什么空間位置對反射或透射光的幅度、相位或極化進行怎樣的改變。而后利用仿真軟件，通過掃描結(jié)構(gòu)的幾何與電磁參數(shù)，設(shè)計出結(jié)構(gòu)單元。雖然設(shè)計過程以數(shù)值仿真為主，但指導與理解設(shè)計依賴于微納光子學中的物理概念，包括諧振、幾何相位、傳播相位等等。
設(shè)計完成后，人們對超表面進行加工。超表面結(jié)構(gòu)單元尺寸通常有幾百納米，而細部尺寸可能僅有幾十納米。電子束光刻 (electron-beam lithography)具有高精度的優(yōu)勢，是目前人們加工超表面的首選方法。然而電子束光刻受制于成本高、產(chǎn)量低的缺點，不能滿足以應用為主要目的，高產(chǎn)量加工的需求。因此，發(fā)展兼具納米精度、成本低、高產(chǎn)量的超表面加工技術(shù)是超表面從實驗室走向產(chǎn)品應用的核心關(guān)鍵。
論文導讀
有別于電子束光刻，納米壓印兼具低成本、高產(chǎn)量和高分辨率的優(yōu)勢[3]。顧名思義，納米壓印通過機械“壓印”的方式將主模板的圖形轉(zhuǎn)移到另一媒介上，如同印章過程。
展開 行業(yè)動態(tài) | Ansys Lumerical 光子設(shè)計工具獲 GlobalFoundries 認證
Ansys光子求解器已通過認證，可與GF FotonixTM平臺結(jié)合使用，以助力用戶設(shè)計無源和有源光子器件、降低成本并提高光子芯片性能
主要亮點
GlobalFoundries認證了四款Ansys光子求解器，其中包括Ansys Lumerical FDTD?高級3D微納光子學仿真軟件和Ansys Lumerical MODE?光波導設(shè)計工具
其他獲得認證的求解器還包括Ansys Lumerical CHARGE?基于物理場的載流子傳輸求解器和Ansys Lumerical HEAT?基于物理場的熱傳輸求解器
這些認證有助于客戶為新一代光子集成電路（PIC）設(shè)計高性能光子組件，從而實現(xiàn)更快、更高效的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，此類通信技術(shù)非常適合超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應用
Ansys與GlobalFoundries合作，目前四款Ansys光子求解器已通過認證，使工程師能夠在GF Fotonix平臺中以高保真度進行無源和有源光子器件仿真。Ansys與GlobalFoundries攜手，共同為客戶提供可靠的多物理場仿真解決方案，以解決一系列高容量芯片（包括生成式AI、自動駕駛汽車、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心通信和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域使用的芯片）的設(shè)計挑戰(zhàn)。
GF Fotonix是一款功能豐富且高度靈活的硅光子學平臺，也是業(yè)界率先可用于光子和電子器件單片集成的商用代工廠平臺，并提供光子學專用流程選項。光子器件包括有源器件（如馬赫-曾德爾和微環(huán)調(diào)制器以及鍺光電二極管）和無源組件（如分光器、多模干涉儀、移相器/相位旋轉(zhuǎn)器、錐形波導、彎曲波導和波分復用濾波器）。該平臺使設(shè)計人員能夠為其高速光通信系統(tǒng)應用開發(fā)定制解決方案，以滿足其高帶寬、低時延數(shù)據(jù)傳輸和低功耗要求。
展開 Ansys | 什么是表面等離子體光子學及其應用
在過去的幾十年中，電子和光子學取得了長足的進步，顯著改進了數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。
表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質(zhì)界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發(fā)，表面等離子體光子學利用了金屬納米結(jié)構(gòu)的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。
在同一半導體芯片上集成傳統(tǒng)的光子學和電子學與表面等離子體光子學具有顯著的優(yōu)勢，可創(chuàng)造出超高速的計算機芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動力。
什么是表面等離子體？
當加州理工學院的Atwater教授于2007年首次提出表面等離子體光子學概念時，他預測該技術(shù)將催生一系列應用，包括從超靈敏的生物傳感到隱身斗篷。
無論何種應用，表面等離子體光子學都依賴于在金屬-電介質(zhì)界面操作電磁場和自由電子之間的相互作用——電介質(zhì)是一種可在電場的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）。控制金屬電氣和光學屬性的自由電子會在電磁場（即光）中振蕩，并產(chǎn)生一種被稱為表面等離子體的現(xiàn)象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級，自由電子被限制在微小的空間區(qū)域里，從而限制了其振動的頻率范圍。當與光相互作用時，自由電子會吸收與其振動頻率相匹配的光（同時反射其余部分的光），這意味著它們處于共振狀態(tài)，因此成為“表面等離子體共振”（SPR）。SPR可應用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術(shù)。
表面等離子體光子學的技術(shù)驅(qū)動因素
自首批基于芯片的半導體問世以來，我們這個數(shù)據(jù)驅(qū)動型社會已取得長足發(fā)展，并生產(chǎn)出了越來越小、越來越快的處理器。然而，器件尺寸不斷縮小給其自身帶來了挑戰(zhàn)，同時也使其受到熱問題和處理速度的限制。
光學互連，憑借其大帶寬（數(shù)據(jù)傳輸容量），提供了一種前景光明的解決方案。
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Ansys Lumerical光子學仿真工具介紹
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統(tǒng)級仿真。器件和系統(tǒng)級工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W、電氣和熱效應進行建模仿真。產(chǎn)品之靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結(jié)合的各種工作流程，以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時間。
Ansys Lumerical FDTD
Ansys Lumerical FDTD是業(yè)界公認的微納光子器件仿真的標準工具。這款高性能二維/三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長結(jié)構(gòu)與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應用于微納光電子器件、工藝以及材料的設(shè)計、分析和優(yōu)化。FDTD的集成設(shè)計環(huán)境支持腳本語言操作、高級后處理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設(shè)計要求。
Ansys Lumerical Stack
STACK 是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。STACK 支持腳本運算，通過API能和Python 或Matlab 互操作。
展開 . | Sagnac干涉在集成光子學中的應用
圖1：典型光學干涉器的基本結(jié)構(gòu)
圖2：Sagnac干涉器的發(fā)明者法國物理學家Georges Sagnac (1869 ? 1928) 以及基于Sagnac干涉的光學器件的發(fā)展歷程
其次，論文將集成Sagnac干涉器作為集成光子器件中的基本結(jié)構(gòu)單元，和其他基本結(jié)構(gòu)單元如馬赫曾德干涉器，環(huán)形諧振器，以及光子晶體諧振腔，布拉格光柵進行了特性對比(圖3-5)，并對集成Sagnac干涉器件的仿真建模方法進行了具體介紹。
圖3：集成光子器件中的基本結(jié)構(gòu)單元 (a) 定向耦合器， 以及以其為基礎(chǔ)衍生的二級結(jié)構(gòu)單元包括 (b) 馬赫曾德干涉器，(c) 環(huán)形諧振器，和 (d) Sagnac 干涉器
圖4：集成馬赫曾德干涉器，分插復用型環(huán)形諧振器，以及級聯(lián)Sagnac干涉器的幅頻響應對比
圖5：集成一維光子晶體諧振腔，布拉格光柵，以及級聯(lián)Sagnac干涉器的幅頻響應對比
然后，論文對Sagnac干涉器件在集成光子學中的具體應用進行了分類總結(jié)，包括集成反射鏡，光陀螺儀(圖6)，光濾波器(圖7)，頻域交織器，量子物理現(xiàn)象的光學類似(圖8)，以及其他應用。其中光陀螺儀作為Sagnac干涉的典型應用，又具體分為基于波導干涉的光陀螺儀，基于無源諧振腔的光陀螺儀，和基于布里淵環(huán)形激光器的光陀螺儀。
展開 一期一會 | 表面等離子體光子學詳解及其應用
本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關(guān)鍵領(lǐng)域，讓復雜的專業(yè)知識觸手可及。
在過去的幾十年中，電子和光子學取得了長足的進步，顯著改進了數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。
表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質(zhì)界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發(fā)，表面等離子體光子學利用了金屬納米結(jié)構(gòu)的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。
在同一半導體芯片上集成傳統(tǒng)的光子學和電子學與表面等離子體光子學具有顯著的優(yōu)勢，可創(chuàng)造出超高速的計算機芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動力。
什么是表面等離子體？
當加州理工學院的Atwater教授于2007年首次提出表面等離子體光子學概念時，他預測該技術(shù)將催生一系列應用，包括從超靈敏的生物傳感到隱身斗篷。
無論何種應用，表面等離子體光子學都依賴于在金屬-電介質(zhì)界面操作電磁場和自由電子之間的相互作用——電介質(zhì)是一種可在電場的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）。控制金屬電氣和光學屬性的自由電子會在電磁場（即光）中振蕩，并產(chǎn)生一種被稱為表面等離子體的現(xiàn)象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級，自由電子被限制在微小的空間區(qū)域里，從而限制了其振動的頻率范圍。當與光相互作用時，自由電子會吸收與其振動頻率相匹配的光（同時反射其余部分的光），這意味著它們處于共振狀態(tài)，因此成為“表面等離子體共振”（SPR）。SPR可應用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術(shù)。
表面等離子體光子學的技術(shù)驅(qū)動因素
自首批基于芯片的半導體問世以來，我們這個數(shù)據(jù)驅(qū)動型社會已取得長足發(fā)展，并生產(chǎn)出了越來越小、越來越快的處理器。
展開 硅光子學的“最后一米”難題
綜合硅數(shù)字邏輯、光電子學以及光纖通信技術(shù)的潛力，一切似乎皆有可能。
按照當時工程師們的設(shè)想，這些技術(shù)將持續(xù)發(fā)展和融合，直到光子技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，并最終取代電子技術(shù)。光子技術(shù)不僅可以實現(xiàn)跨國數(shù)據(jù)傳輸，還可以在數(shù)據(jù)中心之間甚至是計算機之間傳輸數(shù)據(jù)。工程師們認為，通過光纖可以在芯片間傳輸數(shù)據(jù)，甚至設(shè)想出了光子芯片：很多人都期待將來有一天極速邏輯芯片可以利用光子而非電子。
但是，這樣的設(shè)想并未實現(xiàn)。企業(yè)和政府曾投入億萬美元用于研究新型光器件和系統(tǒng)，利用光纖將數(shù)據(jù)中心內(nèi)部計算機服務器的機架連接起來。誠然，很多現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的機架都利用這些光設(shè)備進行連接。然而光子技術(shù)也就到此為止了。在機架內(nèi)部，單個服務器板仍然使用廉價的銅纜和高速電子器件相互連接。當然，在電路板上，連接處理器的都是金屬導線。
將光子技術(shù)推向服務器本身、用光纖直接連接處理器的嘗試，因經(jīng)濟原因觸礁而失敗了。根據(jù)市場調(diào)研公司光計數(shù)公司（Light Counting）的調(diào)查，以太網(wǎng)光收發(fā)設(shè)備市場規(guī)模已達到年均40億美元，到2020年這個市場將擴大到近45億美元和5000萬套器件，這不可否認。但是時至今日，光子技術(shù)仍未解決數(shù)據(jù)中心計算機機架與處理器芯片間最后幾米的問題。
不過，光子技術(shù)的巨大潛力意味著仍有希望。雖然技術(shù)挑戰(zhàn)仍十分巨大，但數(shù)據(jù)中心設(shè)計的新思路為大數(shù)據(jù)時代的光子技術(shù)革命提供了一條看似可行的道路。
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在當今的數(shù)字化世界中，無論是上網(wǎng)、觀看網(wǎng)絡電視，還是做任何其他事情，人們所使用的數(shù)據(jù)流都會經(jīng)過光電收發(fā)器。光電收發(fā)器的作用是實現(xiàn)光電信號的相互轉(zhuǎn)換。在各大云服務提供商及社交媒體公司的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，這些收發(fā)器就位于用于在數(shù)據(jù)中心之間傳輸數(shù)據(jù)的光纖的端點處。收發(fā)器與每個服務器機架頂部的交換設(shè)備相連接，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳輸?shù)皆摍C架中的服務器組。
展開 Nat. Photonics | 等離激元納米天線揭示細菌酶分子振蕩
部分作者簡介
辛洪寶，暨南大學納米光子學研究院教授、副院長、博士生導師。本科和博士畢業(yè)于中山大學，之后在新加坡國立大學和加州大學伯克利分校進行博士后研究，于2018年7月加入暨南大學納米光子學研究院。長期從事生物光子學和微納光子學的研究，主要研究興趣包括光鑷與光學操控、光控生物微馬達與微納機器人、納米等離激元與生物分子探測等。任APL Photonics、中國激光等期刊青年編委。以第一/通訊作者在Nature Photonics、Nature Reviews Materials、Light: Science & Applications、Nature Communications等發(fā)表論文30余篇。課題組長期招聘博士后和青年教師。
論文信息
Lu, D., Zhu, G., Li, X. et al. Dynamic monitoring of oscillatory enzyme activity of individual live bacteria via nanoplasmonic optical antennas. Nat. Photon. (2023).
https://doi.org/10.1038/s41566-023-01265-2
文章來源：中國光學
展開 延續(xù)摩爾定律的“新”方法：將光子學導入芯片
而首個項目將會是極端可擴展性光子學封裝（ Photonics in the Package for Extreme Scalability，PIPES），它將探索把光子學技術(shù)帶入芯片的技術(shù)。
此技術(shù)透過用光學元件取代電學元件，將可降低將數(shù)百個處理器連接在一起所需的工藝及能源需求，并實現(xiàn)大規(guī)模并行，將能有效支持數(shù)據(jù)密集型應用，如人工智慧等技術(shù)。且PIPES 還將致力于建立一個國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)，令商業(yè)及國防們能不斷獲得先進技術(shù)的支援。
此項目首先關(guān)注的是先進集成電路封裝的高性能光學I/O 技術(shù)的發(fā)展，包括現(xiàn)場可編程閘門陣列、圖形處理單元及專用集成電路。其次，將研究新型器件技術(shù)和先進鏈路，以實現(xiàn)高度可擴展性及封裝 I/O 。但這種新型的系統(tǒng)架構(gòu)及大型分布式并行計算的發(fā)展將可能具有上千個節(jié)點，極為復雜且非常難以管理。而為了解決這個問題，第三項重點將研發(fā)低損耗光學封裝方法，以實現(xiàn)高溝道密度和高端口數(shù)量，及可重構(gòu)、低功耗的光學開關(guān)技術(shù)。
正在進行研究的光子學可能會作為改進我們現(xiàn)有工藝的手段。 CPU，GPU，F(xiàn)PGA和ASIC都依賴于更小的晶體管來以更低的功耗擠出更多的性能。啟用基于光的互連允許延遲取決于通過介質(zhì)的光速而不是通過半導體的電流。但我們也應該看到，嵌入微電子系統(tǒng)的光子學理論已存在數(shù)十年，但尚未完全解決可行性問題。與傳統(tǒng)硅不同，光子器件目前不能很好地擴展以便于大規(guī)模生產(chǎn)。
當然DARPA 也強調(diào)，還是會著力在ERI 計劃中各個項目的聯(lián)系，并應用在先進衛(wèi)星系統(tǒng)、大規(guī)模辨識系統(tǒng)以及網(wǎng)路安全等，掌握這些新興技術(shù)的潛在風險，并保證這些項目將有助于維持國家安全。
展開 2026 R1 | Ansys光學與光子學仿真專題網(wǎng)絡研討會上線（共9場）
Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的無縫集成，以應對光子集成電路設(shè)計中的復雜挑戰(zhàn)，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無縫設(shè)計單個光子元件，模擬光子集成電路，創(chuàng)建和實現(xiàn)版圖，并使用專業(yè)的Synopsys 工具進行電光協(xié)同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。
領(lǐng)先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：分析多層膜的優(yōu)秀仿真工具
Lumerical
Lumerical是Ansys公司開發(fā)的用于微納光子器件、芯片及系統(tǒng)的設(shè)計仿真軟件，融合了FDTD、EME等求解器，對微納結(jié)構(gòu)及其器件進行設(shè)計仿真分析。
咨詢與訂購方式
聯(lián)系人：光研科技南京有限公司 徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
業(yè)界領(lǐng)先的光子學仿真工具 | 《Ansys Lumerical產(chǎn)品解決方案》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
Ansys Lumerical包含以下模塊：
· FDTD--微納光子器件仿真的標準工具
· Stack--分析多層膜的最佳仿真工具
· RCWA--分析平面波入射到周期性結(jié)構(gòu)上的光學響應
· MODE--基于光波導設(shè)計環(huán)境的專業(yè)仿真和綜合分析工具
· Charge--對有源光子和光電半導體器件中的電荷傳輸提供正確的工具進行綜合全面的仿真
· Heat--提供綜合全面的熱仿真功能
· DGTD--解決最具挑戰(zhàn)性的納米光子模擬
· FEEM--對復雜幾何形狀和材料中的波導模式，等效折射率，電場分布等進行高精度分析
· MQW--準確模擬帶結(jié)構(gòu)、增益、以及多量子阱結(jié)構(gòu)的自發(fā)輻射特性
· Interconnect--光子集成電路仿真器，可驗證多模、雙向和多通道PIC
· CML Compiler--高效、自動化地創(chuàng)建緊湊模型庫
· 拓展應用
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展開 Ansys 2024 R2：光學與光子學仿真新功能介紹【9月24日直播】
</p><p>為幫助大家更好的了解Ansys 2024 R2新版本中光學仿真功能變化，<strong>9月24日</strong>，Ansys系列網(wǎng)絡研討會推出<strong>「Ansys 2024 R2：Ansys 光學與光子學仿真新功能介紹」</strong>，為大家詳細介紹Ansys 2024 R2光學產(chǎn)品新功能：</p><ul><li>在Speos新版本中增強了Zemax和Speos的簡化數(shù)據(jù)交換以及Speos中基于序列的路徑檢測，進而考慮到了雜散光對系統(tǒng)性能的實際影響，同時也增強了光導設(shè)計和實時預覽；</li><li>在Zemax新版本中通過提高公差能力來考慮裝配和制造誤差對實際結(jié)果的影響；</li><li>在Lumerical新版本中通過使用行業(yè)領(lǐng)先的布局工具增強工作流程，實現(xiàn)光子集成電路的現(xiàn)實世界設(shè)計，同時增強了多尺寸、多物理場仿真工具之間工作流程。</li></ul><p class="ql-align-center">獲取更多精彩內(nèi)容，歡迎大家報名參會！</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/sJ5jnYn8SicedqJt6z63Gb6sEwXO3hGpT5SoGnMl5mPLn9kL3klT6icicJ72OI5UoG2YB7Ppp6dGwDzwlWIIjXWcw/640?
展開 《自然?光子學》: 上海交大金賢敏團隊在光量子計算機集成化上取得進展
金賢敏研究團隊所發(fā)展的基于三維光子集成芯片的大規(guī)模量子演化系統(tǒng)，使得研發(fā)各種物理系統(tǒng)可擴展的專用光量子計算原型機成為可能。同時，這種粘合樹結(jié)構(gòu)很容易讓人聯(lián)想到計算機科學中的二元樹或決策樹，若能將量子算法運用到計算機科學中的優(yōu)化、管理、及信息搜尋等各種實際問題中去，有望極大地推動量子計算機的實際應用。還有望用來解決許多跨學科交叉的科學問題并衍生新興研究領(lǐng)域，比如與實驗室天文學模擬、量子人工智能[Physical Review Letters 120, 240501 (2018)]、量子拓撲光子學[arXiv:1810.01435 (2018)]、生物醫(yī)藥及成像等學科相互關(guān)聯(lián)的綜合性研究。今年10月初，金賢敏團隊剛剛發(fā)布了首款專用光量子計算軟件FeynmanPAQS [arXiv: 1810.02289 (2018)]，也是旨在讓量子計算面向更加廣泛的科研學者、工程師和熱心科普的群體，力圖促進更多專用光量子計算算法的發(fā)現(xiàn)、基礎(chǔ)科研領(lǐng)域交叉、量子計算的工程化應用對接。
期待不久的將來，專用光量子計算機能夠真正為各行業(yè)帶來更多令人欣喜的應用。
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