當人類將目光投向深邃夜空時,銀河系中千億顆恒星的奧秘曾被認為需要數千年才能破解。如今,一枚僅有指甲蓋大小的中國芯片,正以顛覆性的技術突破改寫這一歷史——清華大學方璐教授團隊研發的"玉衡"芯片,憑借亞埃米級精度重構了人類觀測宇宙的范式。
傳統光譜成像技術長期面臨"分辨率與通量不可兼得"的世紀難題:提升光譜解析力必然導致成像效率下降,反之則難以捕捉細節。這一困擾天文學界百年的物理瓶頸,被中國科學家提出的"智能光子+可重構計算"架構徹底打破。通過將物理分光過程轉化為計算問題,"玉衡"芯片實現了高維光譜信息的高效解算。
該芯片的核心創新在于其獨特的電光重構機制。研發團隊采用鈮酸鋰材料與隨機干涉掩膜技術,在納米尺度上構建了"光信號分流系統"。不同波長的光子如同行駛在精密設計的立體交通網中,既能保持獨立路徑又避免相互干擾,從而在單次曝光中同時獲取目標的完整光譜與空間信息。
這枚2厘米見方的芯片創造了驚人的技術參數:覆蓋400-1000納米全波段,光譜分辨率達亞埃米級(R=12,000),空間分辨率突破千萬像素級別。其快照成像能力較傳統設備提升百倍,每秒可完成近萬顆恒星的全波段光譜采集。這意味著原本需要數千年完成的銀河系恒星普查,有望在十年內完成。
當"玉衡"芯片搭載于衛星平臺時,人類將首次具備在數年內繪制完整宇宙光譜地圖的能力。這項突破不僅為尋找系外行星生命跡象、研究暗物質分布等前沿課題提供關鍵數據支撐,更開創了"計算重構光學"的技術新范式。正如數碼技術取代膠片攝影引發的成像革命,"玉衡"所代表的智能光子技術正在重塑人類感知宇宙的方式。
從突破物理極限到重構觀測體系,中國科研團隊用自主創新開辟了認知宇宙的新維度。這枚凝聚東方智慧的芯片,不僅刷新了技術參數的邊界,更彰顯了一個文明對未知世界永不停息的探索精神。當夜空中的星光通過中國芯片解碼時,我們看到的不僅是天體的光芒,更是科技創新照亮人類認知邊界的璀璨軌跡。











