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国光人物志 | 喻山逐光,芯向未来——在华科光电,喻见更远的未来:深耕三维光子芯片的科创青年曹子榆成长答卷

来源:   作者:  发布时间:2026年08月07日  点击量:

   


导师及研究部

导师:张新亮教授、董建绩教授

研究部:集成光子学研究部


研究成果

以第一作者在 Nature Communications 发表首款可编程三维光子神经网络芯片论文,该研究成果申请发明专利一项,入选国际顶级会议CLEO 2026年口头报告,并受湖北电视台、《麻省理工科技评论》Deeptech采访报道;以第一作者在Optics Letters发表光计算相关论文,入选国际量子光子学大会2023年口头报告。


学生工作

华中科技大学武汉光电国家研究中心研究生会主席

华中科技大学博士生工作委员会部员

华中科技大学第二期“头雁领航”研究生骨干综合能力培训班学员


所获荣誉

华中科技大学文体公益奖学金

华中科技大学优秀研究生干部

校优秀主席团、校十佳优秀研会(担任主席期间,带领团队获评)

第十四届IET(英国工程技术学会主办)全球英语演讲竞赛华中大决赛第四名

华中科技大学运动会,女子1500m第七名,4*400m接力赛第四名

华中科技大学艺术教育活动“优秀个人”


社会实践

1.随华中科技大学赴非洲孔子学院巡演,并采访多国大使和参赞

2.参加中央联络部、中共湖北省委主办的“中国共产党的故事——习近平新时代中国特色社会主义思想在湖北的实践”湖北专题宣介会,为中东和非洲国家元首宣讲武汉国家研究中心“卡脖子”技术攻关成果

3.在云南省昭通市大关县悦乐镇新寨村开展暑期实践,项目团队获评“华中科技大学优秀社会实践团队”,并获得学校官网、昭通日报、昭通电台和中国基层网等7家校内校外媒体报道

4.任武汉光电国家研究中心学生会主席期间,联合海康威视、华日激光、武汉光电工业技术研究院、华科大自行车协会,策划举行“献礼华科七十周年校庆”骑行活动

5.担任“华中科技大学70周年校庆晚会”学生主持,2018、2025、2026三年“华中科技大学森林之声新年音乐会”学生主持

6.参加“永远跟党走——华中科技大学庆祝中国共产党成立100周年主题展示活动”“与祖国共奋进——华中科技大学庆祝中华人民共和国成立70周年爱国爱校主题展示活动”


PART 01逐光缘起:八年光电一场和光谷的双向选择


从本科选择光电,到后来直博进入武汉光电国家研究中心,你在华科光电已经度过了八年。你如何选择了光电,光电又怎样选择了你?


高考填报志愿,在机械、电气和光电中纠结的时候,我接到了高中班主任打来的电话(毕业于华中师范大学),他说:“肯定要选光电啊,武汉有个光谷!”。我想我最早选择光电,不只有对班主任的信任,还有“光谷”这个名字对我的吸引,我隐约觉得光电可能是一条通向未来科技前沿的道路。

今年,我有幸受邀做客湖北电视台科普栏目,面向 2026 届高考学子推介华中科技大学光电专业。光电子是面向未来的前沿交叉学科,更是支撑国家硬科技攻关、突破关键核心技术的重要赛道。华科光电作为全国 A + 顶尖学科,积淀深厚、平台顶尖,汇聚优质师资与产业资源,无论深耕科研还是投身产业,都为青年学子铺就了前景广阔的成长道路。


PART 02芯创突破:解锁三维光子神经网络的全新可能


你最近提出并完成的可编程三维集成光计算芯片 LAMP,灵感来自哪里?



左一为曹子榆,中间为董建绩教授,右一为课题组博士生章佳龙

这项工作首先离不开我们课题组长期的学术积累。董建绩老师是国内较早布局并持续深耕集成光计算方向的杰出青年学者,他的判断和引导对我影响很大。在我提出 LAMP 的构想时,董老师持续关心跟进我的工作进展,每周面对面讨论。这种支持既给了我自由探索的空间,又在关键节点帮我厘清问题、扎实推进。

可编程三维光子神经网络芯片 LAMP 架构的概念示意图(来源:Nature Communications)

选择做LAMP这个工作的判断,一部分来自文献,Peter McMahon 在 Nature Reviews Physics 的综述里系统讨论了光用于计算的多种物理特性,我读完之后很受触动:光计算的优势不只是“快”,而是有很多物理自由度可以被调用;但在芯片级光计算里,三维空间这个维度还没有被充分打开。另一部分更直觉:真实神经系统的连接本来就不是二维平面的,所以物理形态的神经网络硬件也许不必被限制在平面里。

真正让我兴奋的是看到 Optica 上一篇三维打印静态光学计算结构的工作。它让我意识到,类似的三维加工能力已经可以承载计算结构。那时我就在想:如果静态三维光路可以计算,下一步就应该是可编程、可训练的三维神经网络。这个判断后来变成了 LAMP,也是我认为接下来最值得全力押注的方向。


你认为这个工作最大的创新之处和突破点在哪里?


(来源:Nature Communications)

LAMP 的最大突破,是把三维空间从加工能力变成计算能力,首次在芯片尺度内跑通了可编程、可训练的三维光子神经网络架构。它证明光计算不一定只能在二维平面里继续扩展,而可以利用玻璃内部的体积空间,打开更高并行度、更高计算密度和更大规模扩展的新路径。我们正在和清华大学精密仪器系孙洪波院士团队合作下一代上千通道芯片,真正要验证的,是三维架构在规模放大后释放出的系统级优势。


PART 03读博心路:科研独行路上的支撑与坚守


你在读博过程中遇到了哪些难题,又是怎么应对和解决的呢?


我时常觉得自己的博士经历虽然挺折腾但又很幸运,幸运是因为我碰到了好老师和好同学。张老师严谨务实、以身作则;董老师谦逊平等、温和有力量,给予课题组每个同学细致入微的指导。我们组里小伙伴的研究方向丰富多元又高度互补,总能在交流中迸发新的灵感和思路。学院也一直给予我支持和鼓励,唐江院长还亲自询问项目进展。

不过,读博更多时候是一个孤独前行的过程。每天打开电脑,红色壁纸里的金斯伯格大法官身穿法袍,沉静望向前方,笃定地对我说:真正的改变、持久的改变,是一步一步发生的。我也始终记得渐冻症抗争者蔡磊在访谈中,借助眼控仪说出的那一句“只要不放弃,四面八方都是前方”。


PART 04青年使命:光电人奔赴算力竞争新时代


华科光电从激光、光电子走到今天的智能计算时代,你觉得这一代光电学生面对的新命题是什么?


我觉得这一代光电学生面对的新命题,首先来自整个信息技术格局的变化。过去大家更关注如何把一颗芯片算得更快、做得更小,但今天随着AI的发展,我们意识到真正限制算力发展的已经不仅是计算本身,还有数据在不同芯片、板卡和机柜之间的传输效率。读《Chip War》这本书的时候,我更深刻地理解到,这背后其实也是国家科技实力、产业链控制权和未来计算体系的竞争。

华科光电的上一轮浪潮,是从激光、光通信到光电子产业的发展。朱九思老校长推动激光相关学科建设,黄德修教授提出“武汉·中国光谷”的构想。而今天,光互连、光计算、先进光子集成与封装,都有可能成为新型算力系统中的关键环节。我们这一代要抓住时代机会,把“光”带进了国家产业发展之中,让中国在下一轮算力竞争中拥有更多主动权。


PART 05多元成长:科研、舞台、实践共生共长


很多人会把科研、学生工作、文体活动看作几条不同的路,但在你的成长里,它们似乎彼此交织。你觉得他们之间是怎么样的关系?


我很欣赏和敬佩那些真正有创造力的人。他们往往能把技术、审美、人文结合起来。乔布斯说单纯的工程师思维是局限的,技术本身并不足够,它要和人文、艺术结合,才能真正打动人。杨振宁先生也谈到,人们需要对艺术之美与科学之美都建立充分的了解与认识,才能塑造理解问题和表达世界的方式。

科研训练给我的,是理性、专注和解决复杂问题的能力;戏剧、主持和舞台经历教会我感受力和表达力;学生工作和社会实践培养我组织协调和与人连接的能力;体育竞技让我体悟的是耐力和爆发力。这些经历在不同维度上塑造我,让我成为一个更立体、更完整的人。真正完整的成长,不只是在一个方向上用力,而是让不同能力之间互相打开、互相支撑、互相融合。


PART 06家国担当:把青春理想写在科技报国一线


作为学生党员干部,你如何理解青春小我与时代大我,个人命运与时代发展?

习近平总书记在庆祝中国共产党成立 105 周年大会上的重要讲话中指出,新时代中国青年要坚定不移听党话、跟党走,树立远大志向,勇担时代重任,把个人追求融入党和国家事业,只争朝夕、不负韶华,在新征程上跑好历史接力赛,用青春铺路、让理想闪光!

作为华科青年学子,我们要牢记习近平总书记的嘱托,站在强国建设、民族复兴的新征程上,心怀家国、脚踏实地,把青春小我融入时代大我,把个人理想融入党和国家事业,在服务国家、奉献人民中勇担使命,在科技报国、实干奋斗中书写属于青年一代的担当答卷。


PART 07未来寄语:在喻家山看见更远的光电子未来


“在华科光电,喻见更远的未来”这个标题有什么含义?


我觉得它代表着一种使命感。“喻见”首先当然来自喻家山。这里是我认识光电、走进科研、理解华科精神的地方。“更远的未来”在我看来,是光电子技术进入智能计算时代的新机会,也是一个华科学子在母校精神滋养下,对“自己能承担什么、能创造什么”希望做出的回答。

如果多年以后再回到喻家山,我希望自己带回来的不只是某一项成果或荣誉,而是一条被继续验证的道路:证明从华科光电出发的年轻学子,能够在新的时代问题面前,继续用光去探索、去连接、去照亮更远的未来。


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