告别“卡脖子”！国内首条多材料光子芯片生产线即将建成

光子盒研究院出品

10月18日，据北京日报报道[1]，中关村前沿科技企业中科鑫通微电子技术（北京）有限公司(以下简称“中科鑫通”)将于2023年在北京建成国内首条“多材料、跨尺寸”的光子芯片生产线，这将填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白。

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成果斐然：芯片由“电”到“光”的科创超车之路

在传统的电子芯片中，数据传输的载体是电子；而在光芯片中，数据传输的载体则是光子。光子芯片不存在电阻问题——电子通过晶体管等传统集成电路元件时因为阻力而产生的热量，所以，它的计算速度比电子芯片快约1000倍、功耗却仅为其九万分之一；并且，光子芯片的制造工艺简单、不需要光刻机（EUV）等尖端设备，它正有望成为新一代信息领域的底层技术支撑。

2022年8月，在北京举办的国际前沿“2022中关村国际前沿科技创新大赛”上，中科鑫通率先将光子芯片技术应用于生物检测诊断——这是中国首个生物光子芯片检测诊断产品[2]。

中科鑫通总裁隋军在此次大赛的集成电路领域决赛上，针对旗下生物光子芯片检测诊断产品进行介绍、产品图示。

光子芯片光波导上涂敷对病毒敏感的试剂，被测病毒抗原与试剂发生结合反应后将改变光的折射率，从而改变光的光学属性（波长等）；通过检测系统分析出光的属性，即可检测出病毒生物分子的类型和含量。隋军表示：“基于光子芯片直接检测抗原，将比现有方法灵敏度高、速度快、易操作、安全性更高。”这不止是芯片功能的前沿扩展，更是中科鑫通多材料体系光子芯片技术硬实力的展示。

产品优势（以新冠检测为例）

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中科鑫通：“光子集成、创芯世界、服务民生”

中科鑫通微电子技术（北京）有限公司成立于2020年，并依托于中科院系统，专门从事科技成果转化及产业化应用[3]。公司坐落在北京中关村电子城国际电子总部核心区，作为政府“重大科技专项”承担单位，在光子领域的科技研发及产业转化等相关方面国内领先：特别是在微波光子集成芯片、通信卫星微波光子载荷、多用途雷达等方面为我国在相关领域的发展做出了贡献；产品广泛应用于微波射频系统、光通信、数据中心、卫星通信、智能网联汽车、人工智能、生命科学以及量子信息等领域[4]。

中科鑫通的核心管理团队

秉承“光子集成、创芯世界、服务民生”的理念，中科鑫通在微波光子领域实现的突破，其意义并不仅仅局限于绕开国际芯片巨头对国内的技术封锁，还在于为国内在光子产业的竞争中，抢占了先机。

根据全球权威IT咨询公司Gartner预测，截止至2025年，全球光芯片市场规模有望达到561亿美元（人民币约4036亿元）。面对如此广阔的市场份额，美国、欧盟纷纷落地光子产业，并巨额投资光子芯片研发。中国工程院院士、清华大学教授罗毅面对采访时曾表示，中国光电子芯片研究正和国际领先水平“并驾齐驱”。中科鑫通将在2023年建立光子芯片生产线、大规模量产光子集成芯片，无疑也将助力半导体产业链的现状窘况，真正实现“弯道超车”。

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前瞻产业布局，为量子计算机等提供支撑

2022年3月，中关村发展集团基金天使轮投资数千万中科鑫通，开拓光子芯片赛道，资金将主要用于拓展光子芯片在医疗检测、无人驾驶、人工智能、光通信等领域的技术与产品开发[5]。以中关村为主导的北京集成电路产业，产业规模和技术水平在全国均占据着举足轻重的地位，已成为我国集成电路产业创新发展的重要力量。

未来，中科鑫通表示，将筹备建设国内首条光子芯片生产线：打破国外垄断，加快国产光子芯片替代的规模化进程[6]。公司总裁隋军表示：“中科鑫通在光子芯片领域的新一代芯片化光源、集成光量子平台、多材料集成工艺等方面取得了一系列国际领先的成果。未来的两三年，中科鑫通将充分利用已有科研成果，在诸如新冠病毒快速检测、激光雷达、量子计算机、大容量数据通信等领域提供切实可靠的国产核心芯片与方案支撑。”

中科鑫通的光子芯片有望赋能量子计算、量子通信、量子传感等多个领域，中国科技创“芯”的崛起时代前途在望。