盘点十项具有变革潜质的前沿技术
6.后摩尔时代三维互连集成及芯片设计
三维集成电路(3DIC)是指将两层甚至多层集成电路部件通过垂直或水平互连集成为一个芯片。三维集成电路和三维封装之间的区别在于是否整合为单一芯片。三维封装指多个芯片封装在一个管壳内，芯片与芯片之间通过片外互连连接。
三维集成电路(3DIC)可以有效缓解了CPU的“存储墙”问题，使DRAM访存时间缩短了50倍，极大缓解了存储墙的限制;将带动相关材料、制造、封装和测试技术的发展;带动小型化集成电路应用技术的发展，从而为汽车电子、人体穿戴式设备和植入式应用打开了大门。
3DIC是下一代集成电路的根技术，对于电子系统小型化、低功耗和高性能都将产生重要影响，可能带来中央处理器(CPU)、系统芯片(SOC)体系架构的演进，工艺和封装及EDA技术的革新。3DIC发展和应用前景广阔，将对智能手机、医疗电子、高性能计算、物联网、汽车电子、监控和安全等产业格局引发深层次影响。
7.碳化硅电力电子器件技术
碳化硅电力电子器件是有别于传统基于硅材料的、具有宽禁带的电力电子器件。
碳化硅电力电子器件的重要系统优势在于具有高压(达数万伏)高温(大于500℃)特性，突破了硅基功率半导体器件电压(数kV)和温度(小于150℃)限制所导致的严重系统局限性，从而使碳化硅电力电子器件能够满足能源转换对高压、大容量、高频、高温的功率半导体器件的需求，提高电力电子装置的效率，减少系统损耗，达到显著的节能效果;并大幅度减少电力电子装置中的各类变换器的体积，大大提升装备的机动性、灵活性。
碳化硅电力电子器件由于其优异的性能，被誉为带动二十一世纪“新能源革命”的“绿色能源”器件。
8.量子通信技术及与经典通信的融合
量子通信又称量子隐形传送，是由量子态携带信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。
量子通信是一种全新通信方式，它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息，是未来量子通信网络的核心要素。从物理学角度，可以这样来想象隐形传送的过程：先提取原物的所有信息，然后将这些信息传送到接收地点，接收者依据这些信息，选取与构成原物完全相同的基本单元(如：原子)，制造出原物完美的复制品。量子通信技术基于量子物理学的基本原理，克服了经典加密技术内在的安全隐患，为迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。
量子通信是最先走向实用化的量子信息技术。发展并装备量子通信技术，实现量子通信与经典通信技术的融合，对于实质性地提升国家的信息技术水平和信息产业的核心竞争力，实现信息系统建设的跨越式发展，及国防、金融、政务等领域的信息安全保障都具有重要作用。
9.轨道角动量通信技术
未来的电磁波通信技术如何寻找新的物理参数维度，如何在有限频谱资源内满足通信容量呈数量级增长的需求，是一个重大的科学和技术挑战，必须从物理层面寻找新的原理。光束除了具有与量子自旋有关的角动量以外，还有一种是由于光束具有螺旋形相位结构而产生的轨道角动量(OAM，Orbital angular momentum)，因此OAM被称为光子(或电磁波)的最后一个基本参数，并且尚未被应用于通信。
在OAM这一电磁波的基本物理参数维度上，发掘未来通信系统容量呈数量级扩展的容量资源、基本原理和核心技术，与已经利用的容量资源结合，可能大幅度新增容量。该技术的发展，对于缓解移动通信系统的大容量需求和频谱资源受限的矛盾，支持移动互联网的普及，具有重要作用。
10.泛在感知与全分布控制技术
1988年，普适计算之父Mark Weiser第一次将“泛在”一词用于计算器和网络中，他将泛在计算定义为“一种使用物理上的多台计算器加强计算能力，同时让用户无感知地使用的方式”;并预言了未来的网络模式：“网络如同空气和水一样，自然而深刻地融入人类的日常生活和工作中。”这就是泛在网的作用。
随着无线技术、传感技术和芯片处理技术的发展，使得泛在感知成为可能。如果说泛在网是ICT社会发展的最高目标，物联网则是泛在网的初级和必然发展阶段，而传感器网则是物联网的延伸和应用的基础。
泛在感知网络不仅仅是基础的网络构架，同时也能向其他行业提供信息通讯服务，实现对信息的综合利用，提升个人、企业、家庭的生活品质及工作效率;数字化、多媒体化的信息服务将融入人们日常工作、生活中，并起到方便生活的作用。
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