#头条创作挑战赛#

前言

近些年来，由于芯片制造受到他国的制裁，我国不少高端制造业都受到了限制，比如华为的手机；不过，我国历来都善于将压力变成动力，就像弹簧一样，你压得越狠，我反弹得越高。

尽管其制裁会对国内的某些产业有不小的影响，但是这也激发了我国人民的斗志，你不买给我，那我就自己造；你认为没有你们的光刻机不行，那么我就想办法研制出一款不需要光刻机也能够完成的芯片。

最为重要的是，在各大高校和科研机构的努力下，我国的科研工作者却是实实在在地完成了这种看似不能完成的研究。就好比今天的主角——清华大学，在云成像芯片方面有了新突破。

科研前沿：清华大学云成像芯片横空出世

相信每一步的追赶，都是不同的进步，清华大学作为我国顶尖高校之一，一直在致力于高精尖科技的探索研究，并且取得了不错的成绩。

近日，清华大学成像与智能技术实验室的一项科研成果——“集成化成像芯片实现像差矫正的三维摄影”为题以长文形式发表在《自然》期刊上。该实验室提出了一种集成化的元成像芯片架构，与其他成像方式的区别在于构建完美透镜。

该研究团队另辟蹊径，研制了一种超级传感器，记录成像过程而非图像本身，通过实现对非相干复杂光场的超精细感知与融合，即使经过不完美的光学透镜与复杂的成像环境，依然能够实现完美的三维光学成像。

一直以来，光学成像拓展了人类的认知边界，推动了科学的进步，同时也广泛应用于生活的方方面面。不过，由于受到不可避免的镜面加工误差、系统设计缺陷与环境扰动的限制，实际成像分辨率与信噪比往往显著低于完美成像系统。如何实现无像差的完美光学成像，一直是光学中最重要且悬而未决的百年难题之一。清华大学的这一研究，无疑是开辟了解决该问题的另一新途径、新思路，甚至能够完美解决该问题，使得完美成像成为了可能。

本次学校最新的研究成果中，研究团队将所有技术集成在单个成像芯片上，使之能广泛应用于几乎所有的成像场景，而不需要对现有成像系统做额外改造，并建立了波动光学范畴下的数字自适应光学架构，通过对复杂光场的高维超精细感知与融合，在具备极大的灵活性的同时，又能保持前所未有的成像精度。

“这一优势使得在数字端对复杂光场的操控能够媲美物理世界的模拟调制，就好像人们真正能够在数字世界搬移每一条光线一样，将感知与矫正的过程完全解耦开来，从而同时实现不同区域的高性能像差矫正。”戴琼海说。

清华大学

清华大学：是我国顶尖高校之一，是无数中国人梦中的象牙塔，也是我国顶尖的人才培养基地和科研基地；简称“清华”，位于北京市海淀区，是教育部直属的全国重点大学，是国家“双一流”、 “985工程”以及“211工程”建设高校。

学校入选了“2011计划”、“珠峰计划”、“强基计划”、“111计划”，为九校联盟（C9）、松联盟、中国大学校长联谊会、亚洲大学联盟、环太平洋大学联盟、中俄综合性大学联盟 、清华—剑桥—MIT低碳大学联盟成员、中国高层次人才培养和科学技术研究的基地，被誉为“红色工程师的摇篮”。

学校校史：清华大学的前身清华学堂始建于1911年，校名“清华”源于校址“清华园”地名，是晚清政府设立的留美预备学校，其建校的资金源于1908年美国退还的部分庚子赔款。1912年更名为清华学校。1928年更名为国立清华大学。1937年抗日战争全面爆发后，南迁长沙，与国立北京大学、私立南开大学组建国立长沙临时大学，1938年迁至昆明改名为国立西南联合大学。1946年迁回清华园。1949年中华人民共和国成立，清华大学进入新的发展阶段。中国高等院校1952年院系调整后成为多科性工业大学。1978年以来逐步恢复和发展为综合性的研究型大学。

科研平台：学校拥有在运行的校级科研机构共421个，其中政府部门批准建立的科研机构共160个，学校自主批准建立的科研机构共131个，学校以协议形式与校外独立法人单位联合建立的科研机构共130个。

其中主要包含了1个国家研究中心、3个国家重大科技基础设施、2个国家大型科学仪器中心、13个国家重点实验室、11个国家工程实验室以及4个国家工程研究中心等等。

学科建设：学校拥有博士后科研流动站48个、一级学科博士硕士学位授权点59个、硕士专业学位授权类别18个以及博士后科研工作站·3个等；学校还拥有一级学科国家重点学科22个、二级学科国家重点学科15个以及国家重点（培育）学科2个等，是我国名副其实的顶尖高校之一。

写在最后

近年来，由于数字化的高速发展，催生了计算光学这一交叉学科，为先进成像系统设计提供了新的思路和新方法，传统的芯片均需要以来高精度的光刻机；但是在新的思路之下，光子芯片等新型芯片将会摆脱光刻机的限制，目前我国已经逐步形成了光子芯片产业链的完美布局，使得我国在芯片行业弯道超车成为了可能。

目前，我国的不少科研机构或者高校通过自己多年的沉淀和研究，已经在实验室生产出了不需要光刻机就能够完成的6nm、3nm甚至更高精度的芯片，尽管还未进行量产，不过相信随着研究的深入，量产的时间不会太远了。

大家对于清华大学在云成像芯片方面的突破以，有什么看法？欢迎留言讨论，感谢您的阅读！