全球顶级期刊《自然》近日刊登了一篇由多国顶尖高校专家联合撰写的文章，其中西班牙马拉加大学的研究团队深入剖析了纳米光子学的起源与未来潜力。这项基于光操控的技术，有望大幅提升现有电子设备的运算速度与性能上限。
当前，硅基微电子芯片是电脑与智能手机的核心，其发展得益于在微小面积内集成更多晶体管的能力。然而，光子学与电子学曾长期处于分离状态，因为传统硅材料难以直接用于光信号处理。直到近年来，硅基光子学技术的出现打破了这一壁垒，它利用成熟的微电子制造工具来加工光信号，使光脉冲取代电流成为芯片内部的信息载体。
马拉加大学射频与光子学实验室已深耕该领域近十年，专注于亚波长尺度结构的研发。该实验室成员罗伯特·哈利尔博士近期与加拿大及美国同行合作，在《自然》上发表了关于该技术的综述。他指出，亚波长结构不仅保留了制造工艺的简便性，更开启了设计具有特定光学性能的人工材料的大门。作为安达卢西亚地区信息与通信技术领域的领军者，该实验室曾于2015年荣获“胡安·洛佩斯·德·佩尼亚尔弗”安达卢西亚研究奖。
从赫兹的无线电波实验到如今的超高速光通信，硅基光子学已取得显著突破。目前，该技术已支持单信道超过400吉比特/秒的传输速率，并大幅降低了光芯片与光纤耦合的成本，IBM等企业已率先应用。未来，光互联将取代芯片内部的电互联，制造出更快速的处理器；同时在医疗领域，高灵敏度光学生物传感器将助力疾病早期发现，显著降低诊疗成本与时间。
对于中国产业界而言，硅基光子学作为连接电子与光学的关键桥梁，其亚波长结构带来的带宽提升与成本优化，对突破“后摩尔时代”算力瓶颈及推动国产光通信芯片自主化具有极高的参考价值，值得密切关注相关技术转化与专利布局。