“玉衡”芯片為何如此重要開啟天文觀測新視野

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2025-10-17 00:00:03 第一財經(jīng)

10月16日，清華大學電子工程系方璐團隊研制的全球首款亞埃米級快照光譜成像芯片“玉衡”的相關成果在線發(fā)表于國際知名學術期刊《自然》，標志著我國智能光子技術在高精度成像測量領域取得重大突破。

清華大學是加那利大型望遠鏡的合作伙伴之一。目前，方璐課題組正基于原理樣片加速工程化樣機與系統(tǒng)級優(yōu)化，“玉衡”將在10.4米口徑加那利大型望遠鏡（GTC）上進行測試應用，有望為暗物質、黑洞等基礎物理前沿研究提供新視野。

“玉衡”攻克了光譜成像系統(tǒng)分辨率、效率與集成度難題，可廣泛應用于機器智能、機載遙感、天文觀測等領域。此前，課題組在論文中進行了詳細的光譜巡天實驗驗證，能大幅度提升天文觀測效率的能力。憑借微型化設計，這款芯片還可搭載于衛(wèi)星，用于繪制宇宙光譜圖景。

加那利大型望遠鏡位于西班牙，是當前世界上最大的單口徑光學紅外望遠鏡之一，主鏡由36個六邊形的鏡片單元共同構成，巨大的集光面積使其能夠觀測到極其暗弱的天體，這對于研究遙遠的星系、系外行星等至關重要。這臺設備還配備了一系列前沿的科學儀器，能在不同波段和模式下進行觀測，包括光學多目標成像和光譜儀、中紅外相機和光譜儀以及近紅外多目標光譜儀。通過這些強大的科學儀器，可以觀測遙遠天體的性質，例如探測星系中心超大質量黑洞周圍的物理過程，以及恒星和行星的誕生過程，未來將為研究這些宇宙神秘組成提供線索。

方璐此前已經(jīng)獲得多項重大獎項，包括2024年“科學探索獎”以及何梁何利基金2024年度科學與技術創(chuàng)新獎。她致力于人工智能與計算光學交叉研究，首創(chuàng)了分布式廣度光計算架構，建立了干涉-衍射聯(lián)合傳播模型，還曾研制出國際首款大規(guī)模通用智能光計算芯片“太極-I”以及訓練芯片“太極-II”。

近年來，清華大學在人工智能與計算光學交叉領域研究成果頻現(xiàn)，已孵化了多家芯片公司，例如光子芯力，該公司成立于2024年，主營產品為新型光電智能計算加速芯片，旨在解決當前算力、能耗和延遲的問題，通過全波計算框架，可實現(xiàn)高集成度、低成本的可重構計算。

(責任編輯：zhangxiaohua)

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