清华方璐团队研发“玉衡”芯片，推动世界顶级望远镜天文观测
近日，国际权威学术期刊《自然》在线刊登了一项来自中国科研团队的突破性成果——清华大华电子工程系方璐教授团队成功研发出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”。这一创新成果标志着我国在智能光子技术领域实现重大跨越，尤其是在天文观测与高精度成像测量方面开辟了全新路径。
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“玉衡”芯片的突破性在于攻克了光谱成像系统长期面临的分辨率、效率与集成度三重技术瓶颈。研究团队通过创新设计，使芯片在保持微型化特征的同时，显著提升了成像精度与数据处理速度。实验数据显示，该技术可大幅提升天文观测效率，尤其在光谱巡天任务中展现出独特优势。目前，团队正基于原理样片推进工程化样机研发，并计划将其搭载于西班牙加那利大型望远镜（GTC）进行实地测试。
作为全球最大单口径光学红外望远镜之一，GTC主镜由36块六边形镜片单元拼接而成，集光面积达10.4米口径。其配备的光学多目标成像和光谱仪（OSIRIS）、中红外相机和光谱仪（CanariCam）等先进设备，可在光学至近红外波段实现多模式观测。天文物理学家指出，通过“玉衡”芯片与GTC的协同工作，未来有望捕捉到星系中心超高质量黑洞的动态物理过程，以及恒星与行星形成的早期迹象，为暗物质研究等基础物理课题提供关键数据支撑。
该芯片的微型化设计使其具备卫星搭载潜力，可用于构建宇宙光谱图谱系统。研究团队在前期的论文中已验证其技术可行性，通过分布式光计算架构与干涉-衍射联合模型，实现了光谱数据的高效采集与处理。这种技术路径不仅突破了传统光谱成像设备的体积限制，更为空间探测任务提供了轻量化解决方案。
方璐教授作为人工智能与计算光学交叉领域的领军人物，此前已凭借分布式光计算架构等创新成果获得2024年“科学探索奖”及何梁何利基金科学与技术创新奖。其团队研发的国际首款大规模通用智能光计算芯片“太极-I”与训练芯片“太极-II”，已在算力优化领域引发广泛关注。此次“玉衡”芯片的诞生，进一步巩固了我国在该领域的国际领先地位。
清华大学在智能光子技术领域的布局已形成完整生态。以2024年成立的光子芯片公司为代表，多家孵化企业正聚焦新型光电智能计算加速芯片研发。通过全波计算框架与可重构计算技术，这些创新产品有效解决了传统芯片的算力瓶颈与能耗问题，为人工智能、遥感监测等领域提供了低成本、高集成的硬件支持。
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