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從實驗室走出的“種子”
“一開始，我們團隊只有十幾個人，包括中國科學技術大學的老師，以及剛從近代物理系畢業(yè)的幾位學生，擠在安徽省合肥市高新區(qū)‘留學人員創(chuàng)業(yè)園’的一間小小辦公室里?！被貞浧鸸境鮿?chuàng)時的情況，國盾量子副總裁、研發(fā)總監(jiān)唐世彪在接受《經(jīng)濟參考報》記者采訪時，十分感慨地表示，“當時就像種下一顆種子，能不能發(fā)芽都還不能確定?！?/p>
2009年，在國家鼓勵科技成果轉化的背景下，一支來自合肥微尺度物質科學國家研究中心的科研團隊決定搭建中國的量子信息“產(chǎn)學研用”創(chuàng)新平臺，成立了國盾量子的前身——安徽量子通信技術有限公司。彼時，量子技術尚屬“無人區(qū)”，核心技術受制于人，市場認知幾乎為零。
唐世彪告訴記者，在當時，綜合考慮了技術發(fā)展和市場需求，公司選擇了主攻量子信息技術在通信領域的應用?！半S著通信在現(xiàn)代社會的應用不斷深入，如何保證通信的安全性在國家的尺度上正變得越來越重要。而量子技術可以借助量子的特性，為通信加上量子密鑰，一旦有人試圖竊取通信內容就會立刻被發(fā)現(xiàn)，從而保障通信的安全可靠。”
唐世彪所在的團隊在2008年左右就成功實現(xiàn)了3-5節(jié)點、100公里左右的量子保密通信技術，具備了初步產(chǎn)業(yè)化的基礎條件。但是，從實驗室到市場的道路并非一帆風順。
量子保密通信和經(jīng)典光纖通信的最大差別，在于經(jīng)典光纖通信使用“強光”進行信息傳輸，其使用的光脈沖內包含數(shù)以億計的光子；而量子保密通信進行密鑰分發(fā)所使用的“弱光”，單次可能僅包含一個光子，這就對所使用的單光子探測器提出了極高的靈敏度要求。
“作為核心器件的高靈敏度單光子探測器，當時國內的產(chǎn)品還無法滿足需求，但進口的產(chǎn)品不僅價格高昂且良品率很低，嚴重影響了我們的研發(fā)進度。”唐世彪說，“后來才知道，海外供應商專門進行了二次篩選，將性能較差的產(chǎn)品賣給我們?！?/p>
為了沖破研發(fā)瓶頸，國盾量子聯(lián)合國內優(yōu)勢研發(fā)機構開啟國產(chǎn)化攻關。四年間，團隊完成上千次實驗，最終實現(xiàn)核心器件全面國產(chǎn)化，探測效率反超進口產(chǎn)品五六倍?！白灾骺煽夭粌H關乎技術，更是一種使命感，這也進一步讓我們堅定了自主研發(fā)的決心。”唐世彪感慨道。
“沿途下蛋”跨越成果轉化“天塹”
在堅持走自主研發(fā)的道路上，國盾量子在量子技術的產(chǎn)業(yè)化過程中，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，不僅在于技術的研發(fā)，更在于如何將先進技術轉化為生產(chǎn)力。
“要跨過成果轉化的‘天塹’，就需要深深扎根中國的科研力量，形成‘科研帶動產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)反哺科研’的良性循環(huán)?！笨粗鴩芰孔訉嶒炇抑械摹白鏇_之二號”同款量子計算機，唐世彪一邊介紹一邊說。
以量子計算為例，目前的經(jīng)典計算機正面臨著算力增長的瓶頸，量子計算可以實現(xiàn)指數(shù)級的算力優(yōu)勢，這對于中國科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要。但是，我國在超導量子計算機的研制過程中，曾長期面臨測控系統(tǒng)等關鍵設備依賴進口的困境。
“超導量子計算對于溫度的控制要求很高，但長期以來國產(chǎn)高精度儀器沒有足夠的迭代機會，這不僅影響了我國量子計算機的研發(fā)，長遠來看也不利于相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！碧剖辣牖貞浾f。
為了打破這一局面，國盾量子選擇與中國科學技術大學合作，抽調技術人員組成聯(lián)合攻關小組，實施量子計算機“室溫測控系統(tǒng)”國產(chǎn)化。到2020年左右，公司打破國外同類技術壟斷，基本完成了“室溫測控系統(tǒng)”的研制及定型，推出了整體價格遠低于國外商用儀器的超導量子計算測控系統(tǒng)——ez-Q Engine，并服務于“祖沖之二號”實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性實驗。2024年，國盾量子推出國產(chǎn)稀釋制冷機ez-Q Fridge，實際運行指標達到同類產(chǎn)品國際主流水平，成為國內首款可商用可量產(chǎn)的超導量子計算機用稀釋制冷機。而成功商業(yè)化，也為國盾量子的持續(xù)研發(fā)投入提供了源源不斷的支持。
“在量子這一前沿領域，有太多難關需要攻克，而攻克難關的技術，又可以成為在發(fā)展過程中持續(xù)對外溢出的成果?！碧剖辣氡硨χ鴩芰孔诱箯d里展示的滿滿一墻的技術轉化成果告訴記者，“先進的技術不能寄希望于一步登天，而是需要不斷‘沿途下蛋’，才能跨越產(chǎn)學研轉化的‘天塹’?！?/p>
共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)參天“大樹”
量子技術的應用除了需要牽頭企業(yè)的努力，還需要整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支持。
在量子保密通信領域，國盾量子與中國電信合作推出了“量子安全OTN專線”“量子密話”等產(chǎn)品和業(yè)務，這些產(chǎn)品的推出不僅提升了信息安全水平，還為量子技術的廣泛應用奠定了基礎。
2022年8月，全國規(guī)模最大、覆蓋最廣、應用最多的量子城域網(wǎng)——“合肥量子城域網(wǎng)”正式開通運營。該網(wǎng)絡共包含8個核心網(wǎng)站點和159個接入網(wǎng)站點，光纖全長1147公里，面向政務、金融、大數(shù)據(jù)和工業(yè)等領域，服務近500家委辦局和380家國資委下屬企業(yè)，已成為新的“合肥城市名片”。
國盾量子的發(fā)展歷程不僅是中國量子科技產(chǎn)業(yè)化的縮影，也是科研人員在踐行“量子科技 產(chǎn)業(yè)報國”的道路上留下的深深背影。
“量子產(chǎn)業(yè)正處于準備起跑的階段，未來將迎來更大的發(fā)展機遇。我們將持續(xù)加大研發(fā)投入，推動量子通信、量子計算和量子精密測量技術的不斷進步，踐行量子信息產(chǎn)業(yè)的開拓者、實踐者和引領者的責任擔當?！碧剖辣胝f。
