新国大苏研院学子故事 | 在硅光子学领域探寻光计算的未来方向
邵锐本科就读于苏州大学通信工程专业，在2020年参与新加坡国立大学苏州研究院（以下简称“新国大苏研院”或“研究院”）311培养项目，并顺利前往新加坡国立大学（以下简称“新国大”）攻读硕士学位。目前，他是新国大微电子专业的在读博士生，在新国大电机与计算机工程系副教授龚萧的带领下，专攻面向人工智能和量子计算的光电集成器件和芯片的设计与研发。
在新国大苏研院311培养项目就读期间，邵锐通过全英文教学模式和新国大原汁原味的课程体系，实现了从语言、学术、文化等方面的国际化过渡。“311培养项目给我带来了全新的认知体验。” 邵锐回忆道。“全英文的浸润式课程不仅提升了我的专业知识，还在无形中拓宽了我的国际化视野。更重要的是，它让我在自我管理、批判性思维和独立思考的能力上都得到了显著的提升，这种改变也让我在纷繁复杂的信息时代过滤噪音、独立思考，更加坚定和从容地面对生活中的挑战。”
在新国大苏研院311培养项目就读期间，邵锐通过全英文教学模式和新国大原汁原味的课程体系，实现了从语言、学术、文化等方面的国际化过渡。“311培养项目给我带来了全新的认知体验。” 邵锐回忆道。“全英文的浸润式课程不仅提升了我的专业知识，还在无形中拓宽了我的国际化视野。更重要的是，它让我在自我管理、批判性思维和独立思考的能力上都得到了显著的提升，这种改变也让我在纷繁复杂的信息时代过滤噪音、独立思考，更加坚定和从容地面对生活中的挑战。”
对于邵锐而言，311培养项目是一个转折点。在此之前他对于科研并不完全了解，只是按部就班地完成课程任务。“FYP (Final Year Project)课程与以往简单的完成作业不同，它要求我们选择一个感兴趣的研究课题，并在导师指导下进行深入研究。于是我开始系统地学习了如何提出问题、设计实验、收集数据并分析结果，每一步都充满了挑战但同时也极具吸引力。这种探索未知、解决问题的过程让我充满了成就感，也让我逐渐认识到科研的魅力所在。”
在研究院学习的这一年，通过老师们的介绍与分享，邵锐了解到每个学科领域都会定期举办学术会议来进行交流并展示前沿研究成果。因此，他积极参与电机与计算机工程领域的各种学术会议并深入钻研知识。2021年，他在IEEE国际集成电路设计与技术国际会议(ICICDT)中荣获最佳学生论文奖项。ICICDT是具有20余年历史的高水平集成电路领域国际会议，这种认可也让邵锐更加坚定了自己的科研之路。
怀着对科研的热爱，邵锐开始着手申请博士项目，并开始专注于研究集成光电器件与人工智能及量子计算技术的结合。当询问邵锐是如何从通信工程专业这个大方向开始专攻硅光子学相关领域进行研究的时候，他说：“随着人工智能、大数据和量子信息技术的迅猛发展，现有的网络解决方案难以满足全球对高性能计算的需求。硅光子学作为一种新兴的技术手段，通过将光信号直接引入到硅基集成电路中，不仅有望解决传统电子元件面临的速度瓶颈问题，还能够显著降低能耗，为构建更加高效节能的信息处理系统开辟了新路径。因此，硅光子学无疑是一个充满吸引力且值得深入研究的方向。”
未来蓝海上的追光少年
迄今为止，研究人员在硅光子学方面已经取得了巨大的飞跃，它是无线通讯领域的主导技术之一。在深入探究这个领域之后，邵锐发现，尽管硅光子技术在高速数据传输和处理方面展现出了巨大潜力，但在很大程度上，它仍然是一种发展中的技术，存在着很多亟待解决的问题。其中，与硅基光电子平台集成的高速光电探测器已成为下一代数据中心和电信网络的关键，它将光信号转换为电信号，其灵敏度直接影响到整个硅光子系统的性能表现。
为了提升光电探测器的灵敏度，以及确保信号能够准确传输和处理等方面的问题，邵锐首次提出并制成了一种基于光子俘获结构的InGaAs雪崩光电二极管，这是一种利用光陷阱来提升光吸收效率的创新方式，可以显著解决传统设计中响应速度下降和暗电流增大问题，在激光雷达、量子信息处理和生物成像等领域具有重要应用价值。
▲关于光子晶体和III-V外延层的显微镜和电子扫描透镜照片
在职业规划方面，邵锐希望可以在学术界和工业界之间找到一个平衡点，继续深入研究集成光电器件和电路方面的硅光子技术。“我计划在完成博士学位后，进入相关领域的科研机构或高科技公司，继续从事光电集成和硅光子学的研究与开发，努力提升计算系统的速度、效率和能效。我相信，这不仅能够推动科学技术的发展，也有望解决当前通信、计算、传感等领域中出现的能耗高、速率低等瓶颈问题。随着5G通信技术向海量连接、大容量方向发展，我也希望将我的研究成果可以应用在光通信设备中，推动技术的商业化，共同推进光电技术的发展。”
