在上周舉行的「2014光通信技術和發展論壇」上,王肇中教授主講了量子通訊技術給光通信帶來的信息安全性和保密性。他談到,有線量子通訊簡單來說,就是單模光纖兩端加上能代替常用光模塊功能的、光量子態的發送和接收設備。隨著晶片技術的進步,量子通訊已經逐漸脫下神秘的面紗,在部分網絡中得到了實際應用,中國2009年即在安徽蕪湖建成了世界第一張量子政務網。
王肇中教授是蜚聲國際的納米科學家,是法國科學院光子與納米結構實驗室榮譽主任研究員,中國納米科學研究中心首席科學家,一直致力於納米科學、納米物理等領域的研究,在高溫超導體霍爾效應研究方面取得了一系列成果。 2012年,王肇中教授受聘華工正源光子技術公司首席科學家,負責量子點雷射器等高端光電子器件的開發。
時值斯諾登揭露美國監聽醜聞,中國加強網絡信息安全之際。光通信網絡作為當今通信網絡系統的核心,承載、傳輸、交換著網際網路上的巨量數據,其信息安全風險似乎並沒有得到政府足夠的重視。光通信網絡的核心光晶片,一直由美國、日本等國家的廠商把控,中國廠商始終無法取得重大的突破,這給光通信網絡帶來了不可測的風險。
王肇中教授指出,高端光器件量產的瓶頸在於微納加工技術,這是光通信晶片的基礎。目前中國主要生產廠商的晶片加工技術都停留在微米以上水平,光通信晶片加工需要歷經四十道左右的加工工序,其中每道工序都不同程度的影響整條生產線的精度。中端的有源器件如DFB雷射器,加工精度需要達0.12微米。中國廠商由於沒有成套的微納加工生產線,加工精度停留在微米水平,很難解決產品成品率的瓶頸,無法實現規模量產。中高端光晶片設計和製造只是停留在理論和實驗室水平上,這樣是不能實現工業性量產高端光晶片。可以說,沒有高端微納加工生產線,就不能參與高端光晶片的「遊戲」,更不能探秘其中的遊戲規則。
製造微納加工生產線需要投資,由於投資周期長、投資額度大且存在風險,實力弱小的中國廠商往往難以承受。當前高端光晶片技術,有Finisar、JDSU等國外巨頭在前探路,其技術路徑已經比較清楚,有近二十年製造經驗的中國廠商完全能夠奮起直追。現在首先欠缺的是對設備的投資,這需要國家從政策層面予以支持。
王肇中教授於1990年受聘法國國家科學院微結構和微電子實驗室主任研究員, 20年多來長期從事納米級材料和設備的研究,早在上世紀90年代就開始不斷向國內建言發展光電晶片技術,但其呼籲一直沒有得到真正的重視。這其中原因,一方面是我們對晶片市場特點和中國發展晶片特點這兩個特點的認識不全面,只注意投入巨資開發PC微處理器;另一方面是對光電子的重要性認識還不夠。
近10年來光通信技術發展一日千裡,中國在光電晶片上和發達國家的距離並沒有縮小,反而有擴大的趨勢。同時,海內外已經湧現出一大批著名的光電子專家,為中國光電晶片產業的躍遷打下了良好的基礎。「稜鏡門」已經使政府意識到信息安全的重要性,並在一些關鍵技術領域推動技術創新,努力實現國產化。光電晶片有理由獲得政府的重視,從而實現關鍵光晶片的國產化,打造更加健壯的光通信產業鏈。
據了解,今年5月,王肇中教授等人發起成立了「光谷光電信息產業聯盟」,目前有900多家會員企業。聯盟已經和中國銀行籤訂高達50億元的授信額度,用於支持科技型中小企業的技術創新。這將是支持中國光電子晶片等核心技術發展的重要一步。