九州量子黃蕾蕾：我們是衝著量子通信産業化來的

在全球人才流動中,中國已然是具備強大競爭力的人才吸引高地。特別是黨的十八大以來，我國正形成最大規模的留學人才“歸國潮”。在炙手可熱的量子通信領域，也呈現出了這樣的特點——科技“海歸”相繼選擇回國參與貢獻。黃蕾蕾就是其中的代表之一。

在海外學習工作了12年, 黃蕾蕾從牛津大學博士畢業就果斷選擇了回國。“我個人是做實驗的，總希望做出來的東西能用得上”。現在機會終於來了，她絲毫沒有猶豫，就加入了這一波科技人才“回流潮”。

黃蕾蕾回國後選擇加入了九州量子——國內為數不多的從事量子通信産業化應用的企業之一。以最快的速度在北京組建起一支研發團隊，將不同領域的科學家、工程師招入麾下。作為一名在斯倫貝謝有過五年工程師經驗，又在牛津大學從事過五年光電子研究的科學家，黃蕾蕾心裏早就有了一張清晰的路線圖。

和大多數人的印象不同，制約量子通信産業化的最大因素並不在理論和技術原理層面，而是批量化生産的技術瓶頸以及極高的製造成本。過高的産品成本擠壓了市場空間，導致有效需求無法形成。很多質疑者正是揪住這一點，否定了整個量子保密通信産業。

如何産業化和産品化，成了當前量子保密通信商用化的關鍵。擁有多年工程經驗的黃蕾蕾比誰都清楚，産品化依賴技術積累，依賴有豐富經驗的工程師，依賴不同領域的人在工作中相互碰撞相互啟發。這和在實驗室臨時搭光路電路寫Paper，是完全不同的思維和路徑。

“量子資訊領域很多論文中使用的晶片在國際上實際對中國禁運，而且不少關鍵器件雖然性能優良但價格非常高。要實現真正的産業化，就要用合理的成本、通用的晶片和常見的器件實現滿足客戶需求的性能，甚至是一些和論文中類似的性能。但不能一味追求性能指標的最高化，那更多是學術上的要求。我們是衝著産業化來的。”

黃蕾蕾告訴我們，當前商用的量子保密通信BB84協議已經是一種比較成熟的技術。現在工作的重點其實是在産品化和系統整體穩定性上，有大量的電路和軟體工作。量子光學工程師在其中扮演的更像是系統工程師的角色，很多具體産品的實現要靠軟體工程師和電子工程師。目前該團隊主要在進行三方面的攻關，一個是量子隨機數發生器，一個是GHz的單光子探測器，一個是量子光學整合化。目前，團隊已經研發出了基於不同原理的量子隨機數發生器。

“初期的技術難關已經攻克了，目前已經做出了産品樣機。下一步考慮怎麼樣把它小型化，低成本化。”黃蕾蕾博士向我們介紹，“但我們同時也會往高端方向走，做更高安全等級的的量子隨機數發生器，比如像源和測量器件無關的量子隨機數發生器。“

相較于國內高速量子隨機數發生器和單光子探測器的研究領域，九州量子已躋身眾多優秀研究團隊的發展前列。

高速的單光子探測器最核心的是電路，難點並不在理論上，而是工程經驗，需要不停地調試。好在團隊成員都有著豐富的工程經驗，“因為他們都很專業，有這方面的基礎，像劉小樺博士做了十幾年，有非常豐富的經驗，讓我們避免走了很多彎路”。

小型化、低成本産品的研發除了需要全新的電路設計之外，另一個關鍵就是光學系統的整合化。目前光晶片的整合化工作主要由光學工程師付雲飛負責，他之前在中科院和華為做過5年光子整合晶片研發，如果算上研究生階段的項目經驗，在整合光學領域也已經有近10年的經驗。

目前，拉高整個設備成本的是光學部分，團隊計劃用光整合晶片來代替。一旦整合晶片實現量産，成本將會急劇下降，從幾萬、幾千降低到幾百甚至幾十塊錢。這是一件所有人都想做，但還沒有人做成功的事。 整合化的重要性還不只是降低成本，更重要的是探索出一個完整的生産工藝流程，這對産業化來説意義重大。