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圖靈量子:走向光量子計算“頂層”

2021年09月05日 08:15   來源:文匯報   

  原標題:七年積累,金賢敏團隊創辦國內首家光量子計算公司 圖靈量子:走向光量子計算“頂層”

  編者按

  上海創新創業“熱力指數”能否再創新高?來自市市場監管局的一份“半年報”揭開了謎底:今年1至6月,上海新設企業23.84萬戶,同比增長30.6%,這意味著,平均每天有1955戶企業誕生,同比增長31.7%。如果這一勢頭保持下去,那么上海今年新設企業數將再創新高。從這一點來說,上海無疑是創業者的沃土。

  那么,意氣風發的各路創業者,為何紛紛選擇上!捌鸷陥D”?上海,又能為這些創業者帶來什么?今天起,本報推出“上海:創業者沃土”系列報道,講述各路創業者在上海深耕沃土、追夢圓夢的拼搏故事。

  采訪圖靈量子創始人金賢敏,記者與他約在上海交通大學閔行校區。走進物理實驗樓308討論室,就被一整面墻的黑板驚到了,上面密密麻麻地用各色粉筆寫滿了物理公式!坝懻撌覍γ婢褪菍嶒炇,休息的時候,研發人員都會湊在這里復盤,總結碰到的問題!苯鹳t敏指著這塊黑板笑言,很多棘手的科研難題,都是在這里找到解題方法思路的。

  今年上半年,上海共新設企業23.84萬戶,2月19日在上海自貿試驗區“呱呱墜地”的圖靈量子就是其中之一。但頗為特殊的是,這是國內首家光量子計算公司,金賢敏的身份因此從大學教授變成企業創始人,也意味著這一走在先導產業前沿的硬核科技,正在從實驗室走向落地應用。

  善于思考有“護城河”的難題

  光量子的研究對象是光,因此,實驗室里到處可見圍著黑布、開著綠光的場景,但更多時候,研究人員都習慣在實驗前關上燈,讓自己先在黑暗里沉浸10分鐘,然后在顯微鏡中捕捉那些微弱卻充滿力量的光量子。

  實驗室里,金賢敏最為得意的是一頭一尾兩個“龐然大物”。在進門處獨立的房間里,飛秒激光直寫機正緊張而精細地工作著,像3D打印一樣將波導刻入芯片。金賢敏說,這臺設備經過層層迭代,目前是世界上最先進的儀器,實驗室依托這臺設備,已發表了數十篇與光量子芯片有關的頂刊論文,產業化的可行性也得到有效論證。

  “我們這代人,經歷過最好的教育,我從導師身上學到最重要一條理念,就是在科學上一定要志存高遠!苯鹳t敏心中繃緊了一根“時間之弦”,他說,雖然量子計算需要漫長的技術積累,但技術幾經迭代躍升,一旦出現碾壓之勢,競爭對手就再也追不上了!艾F在國內相關研發企業都采用第三方代工的方式,需要遷就對方的時間和生產線,一來一回非常被動,而我們從一開始就要確;A研究的關鍵環節絕不能受制于人!

  實驗室最深處的大家伙,則是今年6月才“出生”的專用光量子計算原型驗證機,它可以切換多種量子算法,用于開展量子算法演示和計算潛力驗證!斑@是世界首臺商用科研級專用光量子計算機!苯鹳t敏對此頗為自豪,它標志著我國在光量子計算技術產業化領域走在了國際第一方陣前列。

  在實驗室里碰到的難題,金賢敏和他的研究團隊就會在討論室的黑板上進行充分討論!耙粋好的想法,不可能拍腦袋想出來,更多時候需要討論、形成想法以及論證的過程,越是觸碰那些復雜難解的題,越能為企業筑就‘護城河’!苯鹳t敏說,他最近一次靈光乍現是在開車回家的時候,因為走神在高架上反復繞圈,隱約間想到了“用時間換空間”的解決方案,讓實驗室里原本只有5個光子輸入的小矩陣,實現“N×N”的大矩陣。

  923條筆記與7年等待

  在黑板上和腦海里的想法,金賢敏也都會記在手機的筆記中,到現在已累積了923條,還仔細做了區分:紅色的是靠譜的想法,藍色的還需要調研,黑色代表僅僅有了想法。他說,公司剛剛起步,創業想法很多,需要取舍,一定要做那些最重要的事。

  這923條筆記,始于多年之前。2014年金賢敏從英國牛津大學學成回國時,就希望在國內布局光量子計算芯片以及光量子計算機的戰略決策,但他很快發現,因為人才奇缺,這個領域的創業氛圍還不夠,因為“技術來自一個集群,而不是個人”。

  一位頂尖人才回到國內,各地都拋出了誘人的橄欖枝,金賢敏最終選擇了上海交大,從頭開始組建光子集成與量子信息研究團隊。在他看來,上海是人才高地,有著對前沿技術敏銳的洞察力和探索力。過去幾年,他以大學校園為主陣地,集聚了一批90后甚至是00后的年輕人才,從一個光桿司令變成了一支創新隊伍,將目光鎖定在量子科技應用的最前沿,追求“做某種范疇內人類的第一次”以及“足以推動新的科學探索的技術極致”。

  任何硬核科技都是科學技術中最難啃的“硬骨頭”,必須要有坐“冷板凳”的精神和毅力。量子計算與光子芯片因為太“硬”,這一等就是7年,但金賢敏心底這把“創業之火”一直沒有熄滅。去年疫情前后,金賢敏重新思考現狀,覺得是時候了:一方面,技術積累已到了快要走出實驗室的臨界點;另一方面,團隊也準備好了,以光子芯片作為底層技術,逐漸長出各種研究方向,具備了科技創新的原動力。

  走出實驗室賦能上海特色產業

  如今量子計算所處的發展階段,有點類似于2012年的人工智能產業。金賢敏在黑板上為記者比劃這個狀態:2019年,谷歌演示了量子霸權,即在理論上越過了傳統算力,而在實踐上,行業正處于產業化爆發的前夜。

  實驗室里的理論再牛,也需要落地開花,而走出實驗室,這場比拼已經開始。今年5月,剛成立3個月的圖靈量子就完成了1億元天使輪融資,而在美國和加拿大,PsiQ和Xanadu同期拿到了量子計算領域最大的兩筆投資。業內人士甚至認為,今年可稱為光量子計算元年,上述三家行業最頂尖的公司,將決定更為廣泛的應用走向。

  《道德經》有言:挫其銳,解其紛,和其光,同其塵。金賢敏認為,前沿科技特別是顛覆性技術,在發展道路上會遇到一些挫折和障礙,但既然選擇了這條道路,就要把阻力轉化為動力,一旦實現顛覆性創新,回報必然是豐厚的。在上海創業的圖靈量子已定下最早應用的方向——金融科技、生物醫藥、人工智能,這些是最需要算力算法支撐的行業,同時也最貼近上海的產業特色,可實現“上海賦能上!钡寞B加效應。就在最近,圖靈量子已與上海頂級三甲醫院、藥企巨頭、云計算服務商、金融機構等戰略合作,通過量子計算來解決一類實用問題,真正賦能一個行業。在金賢敏看來,未來量子計算還可在智慧城市、大數據等需要復雜算法、算力的領域發揮優勢。

  上海,也給了這支年輕創業團隊最大的支撐。今年7月發布的《上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃》提出,要形成“9+X”戰略性新興產業和先導產業發展體系, “重點布局光子芯片與器件”就是X之一。這讓金賢敏難掩興奮: “過去七年,我很慶幸找對了方向,站在當下,我也很慶幸在上海創業,將科研成果轉化為生產力,引領新一輪科技革命和產業變革方向!

 。ㄓ浾 徐晶卉)

(責任編輯:李冬陽)

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2021-09-05 08:15 來源:文匯報
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