中國在光子芯片領域，並非後來者。

上海交通大學特聘教授、長江學者、上海交大無錫光子芯片研究院院長、圖靈量子 CEO 金賢敏的科研軌跡，幾乎就是中國光子芯片從(cong) 0 到 1 的縮影。2003 年，他開始涉足光量子信息；2010 年，轉向光子芯片；2014 年，他在上海交大自主搭建起光子芯片加工平台，開始小批量試製；2021 年正式創業(ye) 後，他帶領團隊全力推進工程化落地。僅(jin) 用三年時間，就在 2024 年 9 月建成並啟用了國內(nei) 首條光量子芯片中試線；到 2025 年 6 月，這條產(chan) 線已實現與(yu) 下遊應用端的產(chan) 業(ye) 拉通，真正形成了覆蓋『設計—流片—封裝—測試—量產(chan) 』的全鏈條、自主可控能力。

深圳灣芯展期間，半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 縱橫采訪了金院長，深度交流了光子芯片賽道的進展。金賢敏坦言：「在光子芯片賽道，我們(men) 不是追趕，是搶跑了。」但這句「搶跑」，說得並不輕鬆。因為(wei) 真正的較量才剛剛開始。

電子逼近極限，光開始登場

英偉(wei) 達最新發布的 B300 GPU，互聯帶寬高達 8 TB/s，功耗卻飆升至 1200W。數據中心內(nei) 部的信號延遲主要來自板級和封裝級的電互連，而內(nei) 存訪問速度遠遠落後於(yu) 計算單元，這就是著名的「內(nei) 存牆」。

與(yu) 此同時，頂級 AI 大模型的計算需求每 6.2 個(ge) 月翻倍，訓練成本呈指數級攀升。未來十年，全球對算力的需求可能增長千倍，但摩爾定律已經逼近物理極限，電子芯片的性能增長曲線已明顯平緩。

金賢敏直言「計算中心的迭代演進已經幾乎沒有替代空間，已經到了必須上光子芯片的階段。」

如今，光子芯片已經是業(ye) 內(nei) 公認的「下一個(ge) 賽道」。它既能支撐光量子計算，也能利用光的波長、相位、空間等多自由度，實現高並行、低功耗的經典光計算。更重要的是，它天然適合高速互連，解決(jue) 芯片間數據搬運瓶頸，且幾乎不發熱，能耗極低。但金賢敏強調，未來並非「光取代電」，而是「光電融合」。他表示：「哪裏有計算速度、通信帶寬、處理能力的瓶頸，光計算就能補上，最終形成光電融合的芯片係統，這會(hui) 是長期趨勢。」

從(cong) 當前的產(chan) 業(ye) 需求來看，光子芯片的應用會(hui) 從(cong) 「最痛點」切入：計算和數據中心數據連接。金賢敏提到「有人說未來 GPU 不重要了，『連接能力』才是核心。要把 CPU、GPU、HBM 這些計算資源在板級、服務器級甚至集群級高效連接起來，隻有光能做到。」他還提到了一個(ge) 強需求場景：星際通信。比如 SpaceX 的星鏈，或中國版星鏈，衛星間需要高通量通信。目前星間鏈路多為(wei) 單通道或四通道，容量僅(jin) 幾十 Gbps。未來要支撐全球無縫連接，每顆衛星之間的通信能力必須提升到數百 Gbps 甚至 Tbps 級別，通道數也要從(cong) 幾個(ge) 增加到上千個(ge) 。隻有光子芯片才能承載這樣的通量密度。金賢敏表示：「未來光子芯片在星際互聯網之間，基於(yu) 低軌衛星、中高軌衛星的互聯網之間，對芯片的需求會(hui) 像 CPU 從(cong) 386、486 到 586 那樣持續迭代。隨著容量的逐漸擴大，需要不斷地更換模塊，也能推動 5G 之後的新型通信範式。」

先機已至，但勝負未定

技術可以領先，但產(chan) 業(ye) 不會(hui) 自動落地。前沿科技總是會(hui) 麵臨(lin) 困局：實驗室成果頻出，卻難逃「死亡之穀」：從(cong) 0 到 1 的中試環節薄弱，從(cong) 1 到 10 的工程化路徑斷裂。光子芯片更需要打通全鏈條的領域。它不是傳(chuan) 統半導體(ti) 的延伸，也不是純學術研究，而是材料、工藝、封裝、係統集成與(yu) 市場驗證的高度協同。

當前，中國已建成全球首個(ge) 光子芯片中試平台，率先打通全鏈條技術閉環。2024 年 9 月，由上海交大無錫光子芯片研究院建設的國內(nei) 首條光子芯片中試線在無錫正式啟用，該平台覆蓋「設計—流片—封裝—測試」全閉環工藝，實現光量子芯片全鏈條貫通。金賢敏團隊自 2021 年項目啟動後，用約 3 年時間完成中試線建設，2025 年 6 月首片 6 寸薄膜铌酸鋰晶圓下線，進一步實現從(cong) 科研樣片到規模化量產(chan) 的能力閉環。談到一直在攻克的光子芯片賽道，金賢敏說到：「我們(men) 填補的是從(cong) 實驗室走向產(chan) 業(ye) 化的『死亡之穀』。」

當前國內(nei) 光子芯片發展雖多元，但多數集中在組裝層級。此前，無論是台積電、中芯國際，還是新加坡 AMF 等代工廠，雖具備部分光器件製造能力，但均依托電子芯片平台運行，並非專(zhuan) 為(wei) 光子係統設計，也不向科研團隊開放全流程服務。「在全球範圍內(nei) ，我們(men) 是第一個(ge) 建成光子芯片中試產(chan) 線的。」金賢敏表示。目前，美國和歐洲分別有兩(liang) 家具備部分中試能力的平台，但均未完全打通麵向光量子與(yu) 光計算的晶圓級量產(chan) 閉環。最近，CHIPX 還正式發布薄膜铌酸鋰光子芯片 PDK（工藝設計包），並推出麵向光子芯片領域全鏈垂直大模型 LightSeek，這標誌著我國光子芯片從(cong) 實驗室走向規模化量產(chan) 邁出關(guan) 鍵一步。

我們(men) 都知道，光子芯片與(yu) 電子芯片的邏輯完全不同，「沒有 EUV 就做不了先進製程」這一條鐵律難不倒光子領域的發展。CHIPX 平台目前基於(yu) 成熟 DUV 光刻機，通過堆疊、封裝、套刻等工藝創新，已實現等效 7 納米級別的光子器件製造。「雖然良品率有下降，但證明我們(men) 的工藝能力很強、智慧和勤奮沒問題。」金賢敏強調，「很關(guan) 鍵的一點是，製程不受影響。」在他看來，光子芯片的核心壁壘不在設備，而在對複雜物理機理的深入理解和長期耐心的工藝積累，這正是中國科研團隊的優(you) 勢所在。

盡管實現了「搶跑」，但金賢敏並不輕鬆。「我們(men) 的智慧和勤奮沒問題，工程師的能力也沒問題。」金賢敏坦言，「真正缺的是持續穩定地資金投入，需要係統化的攻堅。巧婦難為(wei) 無米之炊，但我們(men) 是『巧婦有米，但米不夠多』。」當前 CHIPX 已建成「最小技術閉環」，但在多材料體(ti) 係融合、單台設備穩定性等方麵仍需持續投入。

資金投入的差距正直接拉大產(chan) 業(ye) 化進度。國際光子芯片領域已湧現一批高估值企業(ye) ：英國 PsiQuantum 今年完成了 10 億(yi) 美元的 E 輪融資，估值躍升至 70 億(yi) 美元。加拿大 Xanadu 累計融資 2.75 億(yi) 美元；美國 Ayar Labs 則聚焦矽光互連，已獲英特爾、英偉(wei) 達等戰略投資，已累計融資達到 3.7 億(yi) 美元。相比之下，國內(nei) 光子芯片企業(ye) 雖融資活躍（如圖靈量子累計融資 8 億(yi) 元，投資方包括中芯國際等一線機構），但整體(ti) 資本支持力度仍顯不足。「別人可以用十倍的錢砸出來，把我們(men) 的先發優(you) 勢抹平。」金賢敏直言，「我們(men) 的資金使用效率比國外高好幾倍，但架不住別人用 10 倍，甚至 20 倍的投入來追趕。」現在的關(guan) 鍵是「用好先機」。前沿科技創新上，中國高校和科研單位已在多個(ge) 點上領跑；CHIPX 平台更是實現了全球首個(ge) 光子芯片中試線的搶跑。但進入產(chan) 業(ye) 轉化階段，若投資力度和政府支持跟不上，發展速度就會(hui) 慢下來。交流中，金院長也表達了他的擔憂：「有些投資機構或地方政府對『短期內(nei) 不產(chan) 生稅收』的硬科技項目趨於(yu) 保守。這可能導致我們(men) 在三、四年後再度落後。以我們(men) 今天的經濟體(ti) 量、科學家水平和已有的先機優(you) 勢，如果因為(wei) 資源斷檔而掉隊，是不可接受的。我不是一個(ge) 焦慮的人，但我希望把這種焦慮傳(chuan) 遞出去。傳(chuan) 給產(chan) 業(ye) 界、資本界和政府。因為(wei) 這個(ge) 焦慮是實實在在的——人無遠慮，必有近憂。」

兩條腿走路：前沿探索與產業落地的平衡

如何在「未來潛力」和「當下產(chan) 出」之間找到平衡，是所有前沿科技平台麵臨(lin) 的難題。金賢敏所在的 CHIPX 平台，正是這樣一個(ge) 試驗場。作為(wei) 上海交大孵化的新型研發機構，它既服務於(yu) 高校科研團隊的技術轉化，也對接企業(ye) 的產(chan) 品化需求。

「小孩才做選擇，大人什麽(me) 都要。」他說。在他看來，技術探索與(yu) 產(chan) 業(ye) 落地不是非此即彼的關(guan) 係，而是必須學會(hui) 兩(liang) 條腿走路，一方麵，支持頂尖科學家團隊，提供孵化資金、流片服務，甚至直接參與(yu) 研發打磨，幫助實驗室成果走向標準化工藝；另一方麵，聚焦圖靈量子這類方向明確的企業(ye) ，推動「從(cong) 技術到產(chan) 品」的閉環，加速「見實效」。他以歐洲 IMEC 為(wei) 例：早年依靠政府長達十年的穩定投入，不僅(jin) 建成了微納電子與(yu) 光子集成的全球技術樞紐，更吸引包括中國在內(nei) 的全球科研團隊和企業(ye) 將芯片送過去流片。IMEC 之所以能維持這樣的生態位，核心就在於(yu) 長期戰略定力。

金院長也提到圖靈量子正是這一「雙輪驅動」模式的產(chan) 物。鑒定的推動研究和產(chan) 業(ye) 結合，截至目前，圖靈量子已完成 5 輪融資，累計 8 億(yi) 元。金賢敏強調，選擇「光量子」賽道是幸運的。在全球非上市量子計算公司中，光量子路線市值排名第一——PsiQuantum 估值 70 億(yi) 美元，圖靈量子緊隨其後。我們(men) 也看到當下愈發濃厚的產(chan) 業(ye) 氛圍，深圳更是在光量子賽道首當其衝(chong) ，今年「第三屆芯片大會(hui) 暨 Chip 2024 中國芯片科學十大進展頒獎典禮」落地灣芯展召開，規模較上一屆翻倍、走廊裏都也都擠滿了人。

光量子的優(you) 勢在於(yu) ：可在室溫運行，兼容現有半導體(ti) 設備，錯誤率低（任務準確率超 90%），且天然適配 AI 優(you) 化場景。更重要的是，光量子計算所需的極低損耗、高帶寬、大規模光網絡等關(guan) 鍵技術，具有強大的「沿途下蛋」能力。例如，圖靈的計算單元可達數百至數千個(ge) ，遠超傳(chuan) 統光模塊的 4 通道；其寬譜段調控能力（覆蓋可見光到紅外）可直接下沉至光計算 CPU、高速調製器、衛星激光通信、激光雷達等場景。正如金賢敏說：「我們(men) 把光量子計算作為(wei) 金字塔頂端，光計算作為(wei) 腰部，光連接與(yu) 專(zhuan) 用芯片作為(wei) 底座，這些技術不是 80% 重疊，而是幾乎完全重疊——這是一種降維打擊。」正因如此，他堅信圖靈量子有機會(hui) 成長為(wei) 萬(wan) 億(yi) 級公司。

在整個(ge) 交流中，我們(men) 看到金賢敏對前沿技術的執著追求，也感受到他對對創新應用落地的熱情投入，對政府、投資界支撐的呼喚，對產(chan) 業(ye) 界協同的呼喚。

金賢敏和他的團隊，正在做的，是一場靜默的遠征。光的速度從(cong) 不等待，點亮一條新賽道，我們(men) 亦不能停步。搶跑隻是開始，把先機轉化為(wei) 不可逆轉的領先，才是這場遠征的意義(yi) 所在。

【鏤芯者】第十五期：金賢敏，長江學者、上海交通大學特聘教授、上海交大無錫光子芯片研究院院長、圖靈量子公司 CEO。作為(wei) 量子信息與(yu) 光子芯片領域的先鋒科學家，他深耕前沿技術研發與(yu) 產(chan) 業(ye) 轉化，帶領團隊突破光子芯片關(guan) 鍵技術，推動量子計算與(yu) 光子信息技術的融合創新。從(cong) 學術實驗室到產(chan) 業(ye) 一線，他以科學家與(yu) 創業(ye) 者的雙重身份，探索硬科技從(cong) 「0 到 1」的突破路徑。