6月10日下午,第二十八期IC科技论坛在学院A116报告厅顺利举行。本次报告由集成电路学院副院长赵承心教授主持,国科大杭州高等研究院李钧颖副研究员应邀作 “面向光计算的硅基集成光子忆阻器”的学术报告。报告紧扣“算力需求与瓶颈—光子忆阻器原理—强度/相位权值调控—高鲁棒性矩阵变换—集成应用与展望”的核心主线,系统阐述了光计算技术的发展背景、硅基集成光子忆阻器的研究现状、关键科学挑战与未来发展前景。
报告中,李钧颖结合团队多年在硅基光电子与存内计算领域的研究成果,首先指出了当前人工智能发展面临的核心矛盾:人工智能算力需求以每年1.4 ~ 1.7倍的速度激增,而传统电子计算的算力供给每年仅约10%增速,存在显著的算力缺口。传统硅光波导器件的易失性调谐方式需要持续功率供给维持光学状态,存在静态功耗高、权重单元尺寸大、算力密度低等问题,严重制约了光计算网络的规模提升。
围绕硅基集成光子忆阻器的核心技术方向,李钧颖从四大维度展开深入讲解:一是光子忆阻器基础与非易失性调谐技术,阐明了相变材料在零静态功耗、紧凑集成、多光子平台兼容等方面的技术特色与应用潜力;二是强度权值相变光子忆阻器,硫系C波段低损耗振幅调控材料实现了高性能非易失性光开关,突破了相变材料与硅基光电子的集成瓶颈;三是相位权值相变光子忆阻器,提出了基于相变的制造后相位修正方法;四是高鲁棒性光子矩阵变换新范式,提出了相变-硅光异质集成的存内可重构非阿贝尔几何相位新范式。
面向我国光计算与存内计算产业的战略需求,李钧颖的报告重点展示了团队的系统性突破性成果:构建了覆盖振幅、相位全维度调控的低损耗相变材料体系;攻克了8寸硅基光电子芯片后道集成相变材料的关键工艺;实现了高精度、多比特的非易失性光权值调控;首创了存内可重构非阿贝尔几何相位技术,显著提升了光子计算网络的鲁棒性与可扩展性。同时,报告也展望了PCM-硅光异质集成平台的未来发展方向。
本次报告帮助师生全面掌握硅基集成光子忆阻器的前沿进展、物理机制与应用前景,在硅基光电子器件设计、存内计算架构、光量子信息处理等方向提供了清晰的科研思路,也为学院相关学科的建设与人才培养提供了重要参考。互动交流环节中,师生围绕相变材料与硅基光电子后道集成的工艺兼容性、硅基光子计算芯片的大规模阵列扩展瓶颈、面向产业化的光子忆阻器可靠性与寿命挑战、非阿贝尔几何相位技术在光量子计算中的应用路径等问题踊跃提问,李钧颖结合团队最新研究进展与产业界实际需求逐一细致解答,现场学术氛围浓厚,有效拓宽了师生的科研视野与创新思路,进一步推动了院校间在硅基光电子、存内光计算等领域的学术交流。

论坛现场

李钧颖副研究员担任主讲嘉宾

参会师生与嘉宾探讨交流(一)

参会师生与嘉宾探讨交流(二)