近日，清华大学电子工程系方璐教授团队在智能光子领域取得重大突破，成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像
芯片"玉衡"，标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域实现历史性跨越。该研究成果已在线发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。
突破传统限制，创新光学计算架构
传统光谱成像技术受限于物理分光原理，难以兼顾高分辨率与大通量。研究团队基于智能光子原理，创新提出"可重构计算光学成像架构"，将物理分光过程转化为光子调制与计算重建的协同系统。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸
锂材料的电光重构特性，团队实现了高维光谱调制与高通量解算的完美结合，最终研发出"玉衡"芯片。
“玉衡”光谱成像芯片概念图。图片来源：清华大学
微型化设计，性能全球领先
"玉衡"芯片尺寸仅2厘米×2厘米×0.5厘米，却能在400—1000纳米的宽光谱范围内实现亚埃米级光谱分辨率与千万像素级空间分辨率，单次快照即可同步获取全光谱与全空间信息。其快照成像能力较传统技术提升两个数量级，突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈，为高分辨光谱成像提供了革命性解决方案。
应用前景广阔，推动多领域变革
方璐教授表示，"玉衡"芯片不仅攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题，更具备广泛的应用潜力：
天文观测：每秒可捕获近万颗恒星的完整光谱，有望将银河系千亿恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年以内;
卫星遥感：凭借微型化设计，可搭载于卫星，数年内绘制前所未有的大规模宇宙光谱图景;
机器视觉与工业检测：为自动驾驶、智能制造等领域提供高精度光谱识别技术。
这一重大突破不仅彰显了我国在智能光子技术的国际领先地位，也为全球高精度成像测量开辟了新路径。未来，"玉衡"芯片有望在科研、国防、工业等多领域发挥关键作用，助力人类探索更广阔的未知世界。
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