2020年10月16日，習近平總書記在主持中央政治局第二十四次集體學習時強調，要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。要提高量子科技理論研究成果向實用化、工程化轉化的速度和效率，積極吸納企業參與量子科技發展，引導更多高校、科研院所積極開展量子科技基礎研究和應用研發，促進產學研深度融合和協同創新。
在使命的激勵與驅動之下，上海圖靈智算量子科技有限公司于今年2月誕生，而創始人金賢敏早在2010年就開始研究相關領域。這是我國第一家光量子芯片和光量子計算機公司。目前其團隊擁有自主知識產權的三維和超高速芯片加工能力和自主流片技術，可以完成光量子芯片的全鏈條開發。
11月7日，上海交通大學與無錫市濱湖區政府簽約成立上海交大無錫光量子芯片聯合研究中心。牽頭負責聯合研究中心規劃建設的，正是上海交大集成量子信息技術研究中心主任金賢敏教授及其研究團隊。
在位于上海交大閔行區的學校實驗室里，介紹起光量子芯片和量子計算機時，金賢敏一臉自豪；在尚顯簡陋的公司辦公室里，他的團隊成員們深信光量子計算的前景；在上海最新出臺的政策里，明確提出要重點支持包括量子科技在內的戰略領域和重大方向，支持企業參與重大科技項目……
調研圖靈量子的過程中我們發現，瞄準具有重大戰略意義的前沿領域，實現關鍵性技術突破，依托高校和地方的資源優勢，努力將科研成果市場化，是這家年輕的科技公司正在探索的發展路徑。如何解決產學研深度融合過程中可能面臨的問題，也是類似企業需要接受的挑戰。
毋庸諱言，無論是圖靈量子還是中國的量子科技研發，都只是剛剛起步。
科研：11年專注光量子賽道
找到一個直白形象的譬喻來描述量子并不容易。作為物理概念中不可再分的最小單元，量子是無處不在的一切。
騰訊量子實驗室負責人張勝譽稱，量子計算將會改變整個人類認識自然的方式，在網絡安全、科學計算、金融預測、物流規劃、人工智能、新藥研發、材料設計、能源管理等領域都有很大的應用前景。
在上海交通大學量子集成信息技術中心的實驗室里，我們第一次對量子有了直觀的認識。這個恒溫恒濕的環境中有個一人多高、借助磁力懸浮起來的長方體金屬“柜子”，隨著“柜門”緩緩開啟，可以看到一支靈活的“機械筆”，閃著綠色的幽光，在一塊如指甲大小的玻璃芯片上“揮毫”。
這臺飛秒激光直寫機，是金賢敏教授2014年至2018年在交大實驗室潛心研究的成果。它可以穩定地制備出三維集成光量子芯片，最大程度還原芯片的初始設計，并將其迭代時間控制在3天以內。
談起曾經的研究時光，金賢敏至今仍感慨不已：“此前在牛津大學做實驗時，經常受制于芯片的制備。回國后想要化被動為主動，能夠實現自主流片。”上海交大為他提供了1000萬元的科研啟動經費，成立了光子集成與量子信息實驗室，當時他興奮得幾乎每天有15個小時都泡在實驗室。
在交大任職的前4年，金賢敏每天早出晚歸，沉浸在技術研發里，直到將飛秒激光直寫參數研究透徹。從2018年開始，以每月1篇的頻率在國內外頂級期刊上發表論文，他和他的團隊開始在光量子領域小有名氣。
根據金融數據和軟件公司PitchBook的數據，2021年，投資者已向全球的量子計算公司投資了10.2億美元，超過過去3年流入該行業的總和。美國波士頓咨詢公司預測，到2050年量子計算機有望創造8500億美元的利潤，日本一家網站更是將這一估值提升到1萬億美元。
來自各個國家的科學家和企業家都在奮力奔跑，試圖盡快在某個階段、某個領域占盡先機。
據介紹，目前量子計算的主要技術路徑有超導、光量子、離子阱、量子拓撲、半導體/硅量子點5條，其中超導、光量子、離子阱是當下公認比較靠譜的。金賢敏說，實現通用量子計算機有3個前提——百萬量子比特的操縱能力、低環境要求、高集成度。他認為，光量子路徑是唯一能滿足這些條件的技術體系，也是通向大規模通用量子計算的最可行路徑。
在中國科學院上海光學精密機械研究所副所長、博士生導師張龍看來，光量子芯片將是未來科技發展的基礎性核心技術，是突破摩爾定律最有前景的技術之一。目前，世界各國均未在光量子芯片領域形成絕對優勢，中國需要在尚未成熟的光量子芯片領域占據先機。
從在牛津大學選擇光量子芯片作為研究方向算起，金賢敏在這個領域已經深耕了11年。“我們是國內少有的沒有換過方向的產業化團隊。”他說。
從2018年開始，金賢敏把目光轉向鈮酸鋰薄膜光量子芯片的研發。他指著手心里一塊光可鑒人的鈮酸鋰薄膜材料說，3年中，團隊一直試圖在這種很難刻蝕的材料上留下光量子的精確痕跡，把芯片做到極致。他說：“我們的芯片工藝是完全自主的，在不久的將來可以大規模量產。”
憑借三維集成光量子芯片和鈮酸鋰薄膜光量子芯片的研發，金賢敏團隊具備了從芯片設計、流片、封裝、測試，到系統集成和量子算法的全鏈條研發能力。
創業：匯聚八方精英謀未來
“時間不能再錯過了。”
2020年新冠肺炎疫情期間，金賢敏在家思考了幾個月，最終做出了創業的決定。
翻看金賢敏的簡歷，你會發現如今走在科技前沿的他并非天才，更像是逆襲的草根。
1980年，金賢敏出生于安徽省合肥市吳山鎮。2002年，他以總分第一的成績考上中國科技大學近代物理系的研究生。
最初他的專業方向是原子分子，而當時的潘建偉是中科大研究量子的明星教授。帶著一堆證書，金賢敏找到潘教授毛遂自薦，坦承“希望做一些具有引領意義的研究”。他的誠懇和堅毅打動了潘教授，2003年，他轉專業成功。
師從潘建偉5年后，金賢敏獲得中科大博士學位。2010年他赴英國牛津大學物理系做博士后研究，師從時任牛津大學副校長、英國國家量子技術計劃（NQIT）中心主任伊恩·沃姆斯利，并加入了國際上最早開展光量子芯片研究的兩個團隊之一。2012年，他獲得歐盟授予的“瑪麗居里學者”和牛津大學“沃弗森學院學者”稱號，并獲資助依托牛津大學獨立開展光存儲和量子網絡的實驗研究。
2014年，金賢敏放棄很快就要拿到的英國綠卡，回到上海交大任職。他在量子研究領域取得顯著成就，打造出一支具有“光量子芯片+量子計算+光子計算+光學AI”技術的全能團隊后，2019年7月，金賢敏晉升為上海交大長聘教授。曙光學者、上海青年科技英才、上海科技啟明星獲得者、區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室學術帶頭人等榮譽、頭銜也紛至沓來。
本以為自己從此會終生獻身于學術，但一件偶然的事情改變了他的想法。2020年春節期間，金賢敏獲悉美國硅谷的一家光量子計算公司PsiQ即將獲得巨額投資，而這家公司的創始人正是他在牛津的老朋友杰里米·奧布萊恩。
當年，牛津大學與布里斯托大學一起申請政府在光量子領域的獎項，牛津大學伊恩·沃姆斯利團隊最終勝出，并獲得1億英鎊的支持。不久后，奧布萊恩教授帶著學生遠赴美國硅谷，創辦了第一家光量子計算公司PsiQ，并獲得微軟的風險投資。這也是目前量子計算領域融資額最多、估值最高的公司。
金賢敏覺得，在光量子計算上，如果不與國外同行齊頭并進，就會步步落后，重蹈經典計算“缺芯少魂”的覆轍。在關鍵技術和部分關鍵元器件、零部件上受制于人，則會遭遇“卡脖子”的難題。
跟幾位業界前輩征求了意見，金賢敏向上海交通大學校領導匯報了自己的科研成果產業化構想。獲得肯定后，他決定成立圖靈量子公司。
在行業里的名氣就是最好的旗幟。2021年2月，圖靈量子公司正式成立，很快就招攬了來自國內外名校的近20名員工。
2018年6月，金賢敏與合作伙伴合著的一篇關于首次用機器學習算法進行量子態分類應用嘗試的文章引起業內關注，后被一家新媒體“量子客”報道。當時正在中科院讀量子化學方向博士的胡俊杰讀到后，認為量子計算獲得突破后可以與量子化學結合，求解生物或者分子體系的難題。為此，他來到上海交大跟隨金賢敏攻讀博士后，負責量子計算在生物醫藥板塊的探索。他說，畢業后會首選加入圖靈量子。
巧合的是，“量子客”的合伙人王新文一年后也加入了圖靈量子。早年在美國貝勒大學攻讀天體物理學博士期間，他就很關注量子領域的最新信息，“基本每周都會有一個中等規模的新聞，每個月會有一個超大的新聞。量子計算這個領域讓人興奮”。他也留意著金賢敏的動態。看到圖靈量子發布的招聘信息后，他慕名前來，現在負責公司量子計算產業的生態搭建工作。
目前，圖靈量子已經匯集了來自牛津大學、清華大學等國內外高校的80余名畢業生。
對物質沒有奢求的金賢敏，卻有著很強的成功欲、好勝心：“圖靈量子要成為量子時代的英特爾。”
在學校和公司的辦公室里，都能看見一整面頂天立地的黑板墻。“他經常在黑板前和我們討論問題，說到興起，還會站到椅子上夠著最高處的空白地方涂寫。”王新文說。
2021年，光量子元年開啟。5月，圖靈量子完成了1億元的天使輪融資，這也是國內量子計算領域最大單筆早期融資。終于能支付起與科研人員匹配的薪酬，金賢敏實實在在地感受到了資本加持的重要，也堅定了公司上市的決心。
國外同行也捷報頻傳：7月，美國的PsiQ公司宣布完成4.5億美元的D輪融資，總融資額達6.65億美元；加拿大的Xanadu公司也在不久前宣布B輪融資1億美元，累計融資總額超過2億美元。
證明賽道選擇正確的同時，這些資訊其實也是一股無形的壓力。不過金賢敏和團隊都有信心：“我們的技術處于國內第一梯隊，團隊人數也最多，希望在一年內有更好的成果。”
平衡：產學研相互促進不可分割
“量子計算行業的門檻很高，在這個領域，國內外公司的創始人或者合伙人，基本都有高校背景。”王新文說，它就是一個從實驗室走出來的硬核基礎學科。
從位于淡水河畔科創園的公司到上海交大校區，步行只需要3分鐘。實驗室里一個形似保險箱的黑色柜子吸引了我們的注意。金賢敏介紹，這是他們在6月份研發出的第一代光量子計算原型驗證機，其貌不揚的它是實驗室先進成果的集大成者，有著千萬元級的身價，具有量子光源處理、探測一體化的特點，“使用者借此可以一步跨入量子計算的技術前沿”。
“90后”小伙子譚曦博士是金賢敏的得力助手。2019年加入項目組后，他全程參與了光量子芯片的光源搭建、芯片制備、芯片測試封裝，直到形成一體化裝機的全過程。
實驗室里，圖靈量子的光學工程師聶芳松和機械加工工程師余于林正在儀器前忙碌著。譚曦說，做實驗不僅需要物理知識，還需要數據分析、程序設計、圖像動畫繪制等技能。在這些他們不擅長的領域，公司的專業工程師幫了很多忙。
胡俊杰說：“交大給了我們一個寬松的環境，平衡好個人的時間就好。金教授是我的學術負責人，也是公司的創始人，我們在公司從事工作的同時，也能促進學術的進步。”
如何平衡科研與創業的關系？金賢敏這樣理解兩者的不可分割：前沿科學的發展非常迅速，只做產業轉化就失去了在前沿科學這艘巨輪上時刻把握方向、實時調整航線的機會和能力；而在應用方面的探索，能讓前沿科學和技術方面的探索變得更有方向、有意義。“在學術和理論上的探索不應該成為象牙塔里的自娛自樂，而要真正提高國家科技實力。”金賢敏說。
他其實很清楚，“創業這件事是有損教授清譽的”。他希望自己可以在做好學術的同時兼顧企業的發展，更希望圖靈量子能給在前沿科技領域有天賦的年輕人更多施展空間。為了保證科研與教學，他申請了比其他老師多兩倍的教學任務，科研項目有30多個。
數據顯示，今年1月至9月，上海交大成果轉化合同數95項，合同金額突破5.45億元，遠超去年同期水平。
此外，上海交大還形成了先進產業技術研究院、上海交大知識產權管理有限公司、上海交通大學國家大學科技園等校內外科技成果轉化生態，完成了首批企業的合規性整改。記者了解到，交大在為創業教師開具合規企業證明，解除教師創業后顧之憂，新一批企業的合規整改在推進。下一步將逐漸解開束縛科研人員的“細繩子”。
來自上海市政府的支持也讓金賢敏感受到了雪中送炭的溫暖。2016年，科研團隊面臨著資金緊張的困境，很多設備不得不外借，項目一度停滯。關鍵時刻，上海市科委給了他們一筆幾百萬元的科研經費，解了燃眉之急。
今年7月，在上海市經濟和信息化委員會的支持下，在世界人工智能大會組委會辦公室的指導下，圖靈量子在2021世界人工智能大會首次舉辦“量子計算與光量子芯片論壇”，充分利用這個世界級平臺展示交流。“我們非常珍惜這個機會，讓我們在高規格的論壇上發出量子計算的聲音，也讓業界人士了解到圖靈量子的能力。”圖靈量子首席營銷官魏宗凱說。而上海也正在成為中國的量子科技重鎮。
2019年6月，由中國科學院與上海市政府依托中國科技大學共建的上海量子科學研究中心掛牌成立。為了更好完成量子相關科學任務，復旦大學、上海交通大學、華東師范大學等量子領域的科研力量，也逐步加入到這支走在世界量子科技前沿的團隊中。
近日，上海市政府印發了《上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃》，其中明確要重點布局光量子芯片與器件、類腦智能等面向未來的先導產業。
探索：前景光明道路仍坎坷
9月27日，在北京舉辦的“ICT中國·2021量子計算論壇”上，金賢敏發表完演講后不失時機地替圖靈量子打起了招聘廣告，公開延攬光學、物理、金融、醫學、生物等領域的人才。
人才短缺，無疑是影響量子產業發展的首要障礙。我國熟悉量子科技的高端人才本就不多，既具備量子計算知識，又懂金融、醫學等應用場景的人才更是少之又少。
其次，是路徑風險。王新文認為，產品或解決方案是否成熟，是整個行業所面臨的迷局。目前量子領域3條主要的技術路線里，超導路徑最為擁擠，IBM、谷歌、英特爾以及國內的本源量子、國盾量子都在這一路線上布局；霍尼韋爾、IonQ以及國內的啟科量子等企業選擇了離子阱路線，而圖靈量子和玻色量子選擇了光量子路線。
最后，是應用場景。與很多沒有明確應用目標的基礎研究或者科學探索不一樣的是，量子科技包括量子信息技術有著更加明確的應用前景。中科院院士薛其坤表示，提高量子科技理論研究成果向實用化、工程化轉化的速度和效率非常重要。
醫藥、金融、人工智能，是圖靈量子試圖最先攻克的3個領域。
金賢敏介紹，在生物醫藥領域，利用量子計算機的超強算力，可以準確評估分子、蛋白質和化學物質之間的相互作用，檢查藥物是否會改善或治愈某些疾病。目前圖靈量子已經和上海一家三級甲等醫院開展合作，雙方試圖利用醫院積累的大量腦電波數據，監測神經性疾病發生前異常的腦電波數據，從而對疾病的發生做出預警。
在金融交易方面，量子計算有助于投資組合優化，以及更有效地鑒別關鍵欺詐標志。“目前國內已有近20家銀行開始布局量子計算領域。提升計算速度，這種優勢為具體業務帶來的提升是無法想象的。”金賢敏說。
人工智能也是圖靈量子探索合作的對象。金賢敏預測，未來5年至10年，在量子計算和光學人工智能結合的領域，產業前景非常廣闊。
挑戰還包括外部環境。教授創業這個自改革開放以來就飽受爭議的話題，在經歷了幾十年的探索后，仍有“一些細繩子沒有解開”。
金賢敏說，為了遵照國家的法律法規和學校規章制度，他在萌生了創業想法的時候就和上海交大有關部門進行了充分溝通，學校也劃定了“避免從實驗室往公司方向的資金往來”紅線。“不貪小利、不踩紅線”是金賢敏的原則，“去做量子計算機、做偉大的事，這才是我們的終極目標”。
相對于其他初創企業，圖靈量子在融資方面反而很輕松。11月10日，圖靈量子宣布再次完成數億元Pre-A輪融資。
“我們的項目做融資相對比較容易，一是中央和地方政府都很支持量子科技發展，出臺了一系列扶持政策；二是金教授團隊的科研成果備受關注，投資人會主動來對接；三是現在的資本市場對硬科技有投資偏好。”圖靈量子首席財務官李樺說，這幾個因素讓他們成為自信的賣方市場，因此會選擇那些有產業背景、業內有知名度的基金，以期實現商業化應用時更好地借力。而融資拿到的資金，有70%以上會投入研發領域，還有一部分用于量子算法的商業化落地。
量子科技的征途是星辰大海。一個更廣闊的世界，是對探索者最好的獎賞。
來源:《經濟日報》
