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“AI的蓬勃發(fā)展，讓人類對于數(shù)據(jù)處理能力的需求急劇增長。當下由于微納加工技術(shù)的限制，二維芯片難以大幅增容。基于飛秒脈沖激光的納米打印技術(shù)制造的三維芯片，將極大提高芯片的信息處理能力。”10月24日，在廈門舉行的“好望角科學(xué)沙龍”超快光學(xué)專場活動上，多位專家分享其研究成果，認為超快光學(xué)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中將有更多應(yīng)用空間、發(fā)揮更大作用。

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)教授、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院院士賈寶華關(guān)注的領(lǐng)域是“激光納米打印”。她表示，激光納米打印技術(shù)就像一支“神奇的筆”，可以從納米的尺度在金屬、硅等其他材料上加工任何所需的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，包括生產(chǎn)微納光學(xué)器件，比如光纖內(nèi)的傳感器和光學(xué)芯片，還可以打印出微流控器件，實現(xiàn)微量、精準控制。

“超快激光在學(xué)術(shù)取得巨大成功，在現(xiàn)實生活中的廣泛應(yīng)用方興未艾。”除了認為可利用激光制造AI需要的三維芯片外，她還表示：“隨著精密制造產(chǎn)業(yè)、光電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，智能納米打印也會迎來快速增長。”

超快光學(xué)是一項“與時間賽跑”的技術(shù)，研究光在皮秒、飛秒乃至阿秒的時間尺度內(nèi)行為、操控及應(yīng)用。現(xiàn)場專家介紹說，作為光學(xué)領(lǐng)域的重要分支，超快光學(xué)在精密測量、強場物理、生物成像、信息處理等領(lǐng)域具有不可替代的作用。

超短脈沖激是超快光學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)。1985年杰哈·穆魯（G.Mourou）和唐娜·斯特里克蘭（D.Strickland）發(fā)明了啁啾脈沖放大技術(shù)，將激光脈沖寬度壓縮到了飛秒量級，大幅度提高了激光的峰值功率。兩人也因此獲得2018年的諾貝爾物理學(xué)獎。隨著技術(shù)的不斷突破，脈沖寬度更小、功率更高的超快激光逐漸成為光子產(chǎn)業(yè)的核心驅(qū)動力，正在重塑精密制造、生物醫(yī)療、量子信息等戰(zhàn)略領(lǐng)域的發(fā)展格局。

“阿秒是人類能掌握的最短的時間尺度。而光脈沖的時間尺度縮短，也提高了人類探索自然的能力，使科學(xué)家得以研究原子核和電子的運動。”華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室研究員、博士生導(dǎo)師倪宏程在題為《阿秒光脈沖：探秘微觀世界的時間之窗》的分享中，提出了一個“時域摩爾定律”。他認為，從20世紀80年代科學(xué)家探索飛秒技術(shù)，到21世紀初發(fā)現(xiàn)阿秒，再到2020年前后進軍仄秒（10的負21次方秒），人類探索時間尺度的速度正以每20年3個量級的速度提高。未來，仄秒核子物理、仄秒重核碰撞電離等技術(shù)也將在技術(shù)的快速發(fā)展中實現(xiàn)突破。

除了脈沖，太赫茲相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況也引起大家關(guān)注。

“太赫茲與光譜不同，光譜主要檢測元素的種類，而太赫茲則能夠檢測大分子團有機分子的集體振動和轉(zhuǎn)動，因此在癌癥等疾病的檢測方面具有獨特的優(yōu)勢。此外，在探測領(lǐng)域，太赫茲憑借其高成像精度、良好的穿透性以及能夠穿云透霧的特性，在雷達探測等高端裝備領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。”上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點實驗室常務(wù)副主任朱亦鳴表示。

張江國家實驗室研究員李朝陽提到，激光具有相干性、單色性和方向性，這三大特性賦予了激光高強度的特點，而把激光的“高強度”特點做到極致的超強激光，具有重要的科研和戰(zhàn)略價值。

據(jù)中國光學(xué)學(xué)會、中國激光雜志社等機構(gòu)今年4月聯(lián)合發(fā)布的《2025中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示，2024年國內(nèi)超快激光器市場規(guī)模達到45.5億元，同比增長13.2%。其中，目前中國銷售的超快激光器中85%是皮秒激光器，而飛秒激光器仍有較大增長空間。在沙龍活動的自由討論環(huán)節(jié)，發(fā)言嘉賓與到場的學(xué)者、創(chuàng)業(yè)者、投資人等共同討論了超快光學(xué)技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研融合現(xiàn)狀，參會人士紛紛表示看好相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和商業(yè)化前景。

“好望角科學(xué)沙龍”是由中科創(chuàng)星發(fā)起并與東壁科技數(shù)據(jù)、上海市研發(fā)公共服務(wù)平臺管理中心共同主辦的科創(chuàng)融合與跨界交流平臺。“好望角科學(xué)沙龍”匯聚來自科技界、產(chǎn)業(yè)界、投資界等專業(yè)人士，以跨界交流為特色，持續(xù)聚焦人工智能、光子科學(xué)、量子計算、核能、生命科學(xué)、合成生物學(xué)等前沿領(lǐng)域，探討關(guān)于技術(shù)趨勢、國際合作、人才需求、生態(tài)構(gòu)建和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同等話題，促進硬科技成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，并為科技創(chuàng)新發(fā)展貢獻力量。

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