“糾纏”量子20年，只為大國算力

2023年春節期間，在熱映電影《流浪地球2》裏，中國量子電腦MOSS用強大算力，協同全球萬座“行星發動機”工作的場景震撼人心。

其實，量子電腦並非科幻之物，而在現實生活中真實存在。我國第一台量子電腦，已于2021年整機交付。

一切，要從6個志存高遠的年輕人説起。

一間教室 一把椅子

20年前，在中國科學技術大學一間編號為“8013”的閒置教室裏，6個愛好量子計算的青年，開始探索如何在現實中造出中國的量子電腦。擁有可實際使用的量子電腦，意味著擁有指數級增長的更快産品研發速度、更大協同能力……

當時，教室簡陋到只有一把椅子。

中國科學技術大學教授、中國電腦學會量子計算專業組秘書長郭國平，就是當年的6人小組成員。他與量子“糾纏”多年，見證了我國量子技術的起步與發展。

早在2009年，郭國平團隊就在國內實驗復現了經典的量子霍爾效應，從而掌握了半導體奈米器件極低溫、極弱信號測量技術，為量子晶片和量子計算的後續研製，打下了重要的技術基礎。此後一步一個腳印，逐步奠定了中國量子電腦的基石。

在郭國平看來，量子計算已從純粹的科學研究，發展到科學研究與工程技術並重的階段，但如果只依賴高校研究團隊，工程技術發育不足，則無法適應量子計算技術的前沿發展趨勢。

郭國平形容創業是“逼上梁山”。2015年，郭國平找到國內某知名晶片企業，商討合作開發量子電腦。但量子計算是一個前沿研究，前景莫測，企業不願意投入。要搞量子計算工程技術研究，只剩下“自己幹”一條路。

2017年，郭國平與自己的老師——中科院院士、中科院量子資訊重點實驗室主任郭光燦帶領中科院量子資訊重點實驗室博士團隊，聯合創立了中國第一家量子計算公司——本源量子，目標是研發出可供用戶交互使用的工程化量子電腦，進而使得中國擁有自主可控的量子計算能力。

研製量子電腦是一個系統工程，涉及物理、微電子、機械、軟體等多個學科，一切都得從頭幹起。

“在量子晶片新賽道上，我們絕不能落後於人。”團隊成員賈志龍博士説，為了提高量子晶片的良品率，需要手術刀一樣的機器精準剔除晶片中的微小瑕疵，“這種儀器國內外都買不到，只能自己研製。”

要找到極其微小的瑕疵，如同在摩天大樓裏找一塊特定的墻磚做修補，他們只能一次一次測試、一點一點改進。一個實驗環節得花費2到3個小時，一天得有6到8輪。歷經上千次測試改進，團隊最終成功研製出國內首臺量子晶片工業生産母機——鐳射退火儀。

2021年，本源量子交付了第一台量子電腦，使我國成為世界上第三個具備量子電腦整機交付能力的國家。

“英雄走窄門”

“椅子只有一把，就輪流坐；電腦只有一台，就輪流用。”郭國平回憶起當年仍唏噓不已。

“椅子很快坐塌了，我們就‘站’著研究。當時沒錢買新椅子，是因為每天要花幾千元買科研用的液氦。”郭國平説，那時大家是用個人工資作擔保“借”出的研究經費。

郭國平起初根本沒考慮過賺錢的事，資金極度匱乏時，他賣掉了自己的一套房子。

本源量子的實驗室有一疊“共用白大褂”，沒有姓名、編號。

團隊成員孔偉成博士説，為研發我國第一套量子電腦測控系統，不知道熬了多少個通宵。“夜裏來靈感衝去實驗室驗證，經常會忘穿白大褂，後來就乾脆在實驗室常備。”

“連續14年的‘五一’假期，我都是在實驗室裏過。”郭國平介紹，當年的6人小組，如今已發展成200多人的科研團隊，且平均年齡不到27歲。

作為我國第一代半導體量子計算的博士，張輝畢業時找不到專業對口的工作，只好去了上海從事金融業。本源量子成立後，他放棄高薪，回到合肥和導師共同創業。“‘造中國自己的量子電腦’是我的夢想，比做任何一份事業都有意義！”

郭國平常對學生講，“英雄走窄門”，就是要做10年甚至50年以後重要的事。

希望有更多人參與進來

創業後的郭國平發現，科學研究和工程技術是量子計算木桶上兩塊重要的木板，但並非全部。

“就像我們習慣了使用Windows系統，再換國産作業系統將非常艱難。現在也有用戶習慣了使用幾大國際巨頭的量子計算語言和作業系統。”郭國平説，“留給我們追趕的時間，大概只有三到五年。”

量子電腦的性能提升需多個領域協同，涉及量子晶片、測控、軟體、演算法和雲平臺等。

成立之初，本源量子就定位於全棧研製開發量子計算，系統佈局量子計算生産製造鏈、應用生態鏈和教育培訓科普鏈。從本源量子推出第一代6比特超導量子晶片夸父KF-C6-130，到即將面世的“悟空”量子電腦，我國量子電腦已經歷數次迭代。

當下，量子計算已經發展到了性能提升、生態建設、習慣培養、應用拓展並重的階段。郭國平特別希望有更多人參與進來，幫助量子電腦迭代。2018年，本源量子牽頭成立國內首個量子計算産業聯盟，與上下游行業夥伴構建量子計算産業生態鏈。

黨的二十大報告提出，以國家戰略需求為導向，集聚力量進行原創性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。

郭國平向科技日報記者表示：“中國量子計算不是一家企業、一個團隊、一代人能夠完成的。期待全國更多量子計算科研工作者緊密合作，通過一代又一代人的艱苦奮鬥，一起攀登量子計算科學高峰，一起造出更強中國量子電腦！”