克难攻坚 国盾量子深深扎根量子科技产业化

如何保证通信的安全性?怎样突破现有经典计算机的算力上限?更高水平的测量精度要靠什么实现?对于这些问题，作为未来产业的量子信息技术有望给出答案。今年的政府工作报告提出，“培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业”。而作为我国量子技术领域首家上市公司，科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称“国盾量子”)从实验室走出，又深深扎根于产业生态中，从一颗小种子，逐步生长成一棵大树。

从实验室走出的“种子”

“一开始，我们团队只有十几个人，包括中国科学技术大学的老师，以及刚从近代物理系毕业的几位学生，挤在安徽省合肥市高新区‘留学人员创业园’的一间小小办公室里。”回忆起公司初创时的情况，国盾量子副总裁、研发总监唐世彪在接受《经济参考报》记者采访时，十分感慨地表示，“当时就像种下一颗种子，能不能发芽都还不能确定。”

2009年，在国家鼓励科技成果转化的背景下，一支来自合肥微尺度物质科学国家研究中心的科研团队决定搭建中国的量子信息“产学研用”创新平台，成立了国盾量子的前身——安徽量子通信技术有限公司。彼时，量子技术尚属“无人区”，核心技术受制于人，市场认知几乎为零。

唐世彪告诉记者，在当时，综合考虑了技术发展和市场需求，公司选择了主攻量子信息技术在通信领域的应用。“随着通信在现代社会的应用不断深入，如何保证通信的安全性在国家的尺度上正变得越来越重要。而量子技术可以借助量子的特性，为通信加上量子密钥，一旦有人试图窃取通信内容就会立刻被发现，从而保障通信的安全可靠。”

唐世彪所在的团队在2008年左右就成功实现了3-5节点、100公里左右的量子保密通信技术，具备了初步产业化的基础条件。但是，从实验室到市场的道路并非一帆风顺。

量子保密通信和经典光纤通信的最大差别，在于经典光纤通信使用“强光”进行信息传输，其使用的光脉冲内包含数以亿计的光子;而量子保密通信进行密钥分发所使用的“弱光”，单次可能仅包含一个光子，这就对所使用的单光子探测器提出了极高的灵敏度要求。

“作为核心器件的高灵敏度单光子探测器，当时国内的产品还无法满足需求，但进口的产品不仅价格高昂且良品率很低，严重影响了我们的研发进度。”唐世彪说，“后来才知道，海外供应商专门进行了二次筛选，将性能较差的产品卖给我们。”

为了冲破研发瓶颈，国盾量子联合国内优势研发机构开启国产化攻关。四年间，团队完成上千次实验，最终实现核心器件全面国产化，探测效率反超进口产品五六倍。“自主可控不仅关乎技术，更是一种使命感，这也进一步让我们坚定了自主研发的决心。”唐世彪感慨道。

“沿途下蛋”跨越成果转化“天堑”

在坚持走自主研发的道路上，国盾量子在量子技术的产业化过程中，仍然面临诸多挑战，不仅在于技术的研发，更在于如何将先进技术转化为生产力。

“要跨过成果转化的‘天堑’，就需要深深扎根中国的科研力量，形成‘科研带动产业，产业反哺科研’的良性循环。”看着国盾量子实验室中的“祖冲之二号”同款量子计算机，唐世彪一边介绍一边说。

以量子计算为例，目前的经典计算机正面临着算力增长的瓶颈，量子计算可以实现指数级的算力优势，这对于中国科技和产业的发展至关重要。但是，我国在超导量子计算机的研制过程中，曾长期面临测控系统等关键设备依赖进口的困境。

“超导量子计算对于温度的控制要求很高，但长期以来国产高精度仪器没有足够的迭代机会，这不仅影响了我国量子计算机的研发，长远来看也不利于相关产业的发展。”唐世彪回忆说。

为了打破这一局面，国盾量子选择与中国科学技术大学合作，抽调技术人员组成联合攻关小组，实施量子计算机“室温测控系统”国产化。到2020年左右，公司打破国外同类技术垄断，基本完成了“室温测控系统”的研制及定型，推出了整体价格远低于国外商用仪器的超导量子计算测控系统——ez-Q Engine，并服务于“祖冲之二号”实现量子计算优越性实验。2024年，国盾量子推出国产稀释制冷机ez-Q Fridge，实际运行指标达到同类产品国际主流水平，成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。而成功商业化，也为国盾量子的持续研发投入提供了源源不断的支持。

“在量子这一前沿领域，有太多难关需要攻克，而攻克难关的技术，又可以成为在发展过程中持续对外溢出的成果。”唐世彪背对着国盾量子展厅里展示的满满一墙的技术转化成果告诉记者，“先进的技术不能寄希望于一步登天，而是需要不断‘沿途下蛋’，才能跨越产学研转化的‘天堑’。”

共建产业生态参天“大树”

量子技术的应用除了需要牵头企业的努力，还需要整个产业生态的支持。

在量子保密通信领域，国盾量子与中国电信合作推出了“量子安全OTN专线”“量子密话”等产品和业务，这些产品的推出不仅提升了信息安全水平，还为量子技术的广泛应用奠定了基础。

2022年8月，全国规模最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网——“合肥量子城域网”正式开通运营。该网络共包含8个核心网站点和159个接入网站点，光纤全长1147公里，面向政务、金融、大数据和工业等领域，服务近500家委办局和380家国资委下属企业，已成为新的“合肥城市名片”。

国盾量子的发展历程不仅是中国量子科技产业化的缩影，也是科研人员在践行“量子科技 产业报国”的道路上留下的深深背影。

“量子产业正处于准备起跑的阶段，未来将迎来更大的发展机遇。我们将持续加大研发投入，推动量子通信、量子计算和量子精密测量技术的不断进步，践行量子信息产业的开拓者、实践者和引领者的责任担当。”唐世彪说。

标签：