未来产业 赢领明天丨当量子计算走出实验室，如何探索量子科技的星辰大海？ - 海洋科学实验室

对很多人而言，量子或许是一个“陌生”的词汇。

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近年来，量子技术所催生的技术变革和装备发展正不断改变着世界的面貌，并逐步成为经济社会跨越发展的基石和动力。而随着量子科学在量子计算、量子人工智能、量子通信、量子网络、量子仿真等领域不断实现新的突破，量子技术革命也受到越来越多的关注。

在图灵量子的实验室内，一支平均年龄不过30岁的青年团队，正在光量子计算的新赛道上探索创新。这里，相继诞生了国内首家量子人工智能计算中心、首套“飞秒激光直写三维光量子芯片系统”。

长江学者、上海交通大学特聘教授、图灵量子创始人兼首席执行官金贤敏表示：“这是我们自主的国产装备，无论是芯片工艺还是现在的设备，我们都从早期的追赶，现在到了‘领跑’。”

将量子计算带出实验室，带着团队“领跑”

带着团队“领跑”的金贤敏出生于1980年。2010年，金贤敏从中国科学技术大学博士毕业，加入英国牛津大学团队攻读博士后，之后又获得欧盟玛丽居里学者资助开展光子芯片和量子信息交叉研究。

图灵量子创始人兼CEO金贤敏。图灵量子供图

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当时，量子计算芯片化、集成化的发展趋势才刚开始，金贤敏所在的团队是国际上最早开展光量子芯片研究的两个团队之一。

2014年11月，金贤敏回国进入上海交通大学，组建了集成量子信息技术研究中心。在校方的支持下，用了4年时间把技术进一步推向极限。

2018年，金贤敏制备出世界最大规模三维集成光量子计算集成芯片，并演示了真正空间二维量子行走，此项成果发表在《科学-进展》上，并被评为2018年十大光学产业技术。同年，金贤敏制备出了首个轨道角动量波导光子芯片。

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直到回国7年后，他才真正将科研成果向产业转化付诸实施。在有了创业的想法后，金贤敏向上海交通大学校领导汇报了自己的科研成果产业化构想，不仅获得了肯定，还得到了各方面大力支持。

2021年，他在与交大一街之隔的科创园区创立了图灵量子。学校还有一系列促进成果转化的“组合拳”，这些都让金贤敏很受鼓舞，他说：“支持科研产业转化，我们现在所在的交大附近的创业环境，使得我们有一些兼顾的能力，把科研和产业结合起来。”

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自主研发，创新不止步

金贤敏介绍，图灵量子构建了自主可控的光量子芯片和量子算法双底层核心技术，布局光量子芯片、专用光量子计算机、光子处理器、光量子测控系统、光量子EDA软件、求解器、算法安全平台以及量子云智算平台等软硬件全栈产品。

在底层技术方面，公司在薄膜铌酸锂光子芯片技术和飞秒激光直写三维光子芯片技术上拥有深厚积累，构建了发展大规模集成光子计算的技术基石。在底层芯片方面，公司已推出三维光量子芯片、超快可编程光量子芯片。基于此，公司研发了世界首台全系统集成的商用科研级专用光量子计算机。

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飞秒激光直写三维光量子芯片技术。图灵量子供图

在软件方面，自主研发国内首款商用光量子计算模拟软件FeynmanPAQS，同时也是三维光子芯片设计的EDA软件；打造了量子计算软件库与AI平台DeepQuantum，释放量子计算算力；同时围绕经典量子混合计算，推出量擎量子计算开发平台。

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在算法方面，核心团队研发出Quantum Inspire求解器，打破了高性能求解器被国外巨头垄断的局面。

产业化指日可待，未来可期

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铌酸锂薄膜(LNOI)光子芯片技术。图灵量子供图

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目前，图灵量子已推出量子安全解决方案、FinQ量子金融整体解决方案、量子AI生物制药算法应用、场端视觉解决方案、量子教育解决方案等。此外，还打造了向生态开放的应用商城QStore，助力量子应用发展。

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图灵量子光芯片组研发人员马少鹏告诉记者：“光子和量子这块，可能是中国要突破的瓶颈，如果这样的话，可能是一个比较好的选择路径。”

另一位研发人员时英龙则表示：“就像拓荒者一样，去到新的领域去拓荒，如果做成功的话，就是非常有成就感的事情。”

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2023年，图灵量子和上海交通大学无锡光子芯片研究院联手打造国内首个量子人工智能计算中心——太湖量子智算中心在无锡市滨湖区揭牌。

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“这里有望国内算力设施新范式和新标杆，并促进我国量子信息和人工智能学科建设，加速打赢关键核心技术攻坚战，在量子科技和人工智能引领的科技竞争中掌握主动权提供有效助力，同时为数字经济持续增添新的引擎驱动力。”金贤敏期许。

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“技术自主可控，迭代快速，应该把技术和赋能百业的特质发挥好，体现我们的价值。”金贤敏表示，从创立之初起，图灵量子便始终坚持走自主研发的道路，以光量子芯片为核心，致力于从研发专用光量子计算机逐渐过渡到大规模通用光量子计算机，同时力推量子计算赋能百业，技术路线图既脚踏实地，又志存高远。目前，公司在科研团队规模和技术实力上已可与国际同行一较高下。

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眼下，以科研蓄力产业，以产业供给科研，图灵量子走向智算未来的每一步都掷地有声。