清华大学研制全球首款！“玉衡”芯片有望用于世界顶级天文观测望远镜

10月16日，由清华大学电子工程系方璐团队研制的全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”相关成果在线发表于国际知名学术期刊《自然》，标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域取得重大突破。

第一财经记者从清华大学方面了解到，清华大学是加那利大型望远镜的合作伙伴之一。目前，方璐课题组正基于原理样片加速工程化样机与系统级优化，“玉衡”将在10.4米口径加那利大型望远镜（GTC）上进行测试应用，有望为暗物质、黑洞等基础物理前沿研究提供新视野。

据介绍，“玉衡”攻克了光谱成像系统分辨率、效率与集成度难题，可广泛应用于机器智能、机载遥感、天文观测等领域。此前，课题组在论文中进行了详细的光谱巡天实验验证，能大幅度提升天文观测效率的能力。此外，凭借微型化设计，这款芯片还可搭载于卫星，用于绘制宇宙光谱图景。

加那利大型望远镜位于西班牙，这也是当前世界上最大的单口径光学红外望远镜之一，主镜由36个六边形的镜片单元共同构成，巨大的集光面积使其能够观测到极其暗弱的天体，这对于研究遥远的星系、系外行星等至关重要。

此外，这台设备还配备了一系列前沿的科学仪器，能在不同波段（光学、近红外）和不同模式（成像、光谱）下进行观测，这些仪器包括光学多目标成像和光谱仪（OSIRIS）、中红外相机和光谱仪（CanariCam）以及近红外多目标光谱仪（EMIR）。

“利用这些强大的科学仪器，通过观测遥远天体的性质，例如探测星系中心超大质量黑洞周围的物理过程，以及恒星和行星的诞生过程，未来将为研究这些宇宙神秘组成提供线索。”一位天文物理学家告诉第一财经记者。

值得一提的是，此次实现重大技术突破的方璐此前已经获得多项重大奖项，包括2024年“科学探索奖”以及何梁何利基金2024年度科学与技术创新奖。她致力于人工智能与计算光学交叉研究，首创了分布式广度光计算架构，建立了干涉-衍射联合传播模型，还曾研制出国际首款大规模通用智能光计算芯片“太极-I”以及训练芯片“太极-II”。

在清华大学，近年来人工智能与计算光学交叉领域研究成果频现，清华大学也已孵化了多家芯片公司，例如光子芯力，该公司成立于2024年，主营产品为新型光电智能计算加速芯片，旨在解决当前算力、能耗和延迟的问题，通过全波计算框架，可实现高集成度、低成本的可重构计算。