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【中国科学报】郭国平:“造出中国自己的量子

作者:365app 发布于:2020-12-06 12:52 点击量:

  10月,知识产权产业媒体IPRdaily与incoPat创新指数研究中心联合发布了“全球量子计算技术发明专利排行榜(TOP20)”,合肥本源量子计算科技有限责任公司(以下简称本源量子)以77件专利跻身全球第七,也是国内唯一进入前十的量子计算公司。

  日前,本源量子在公司成立三周年之际,正式发布悟源超导6比特量子计算机,同步接入本源量子计算云平台,对全球用户开放使用。

  为什么在当年选择冷门的量子计算,并创办本源量子?创业的最终目的是什么?……带着这些问题,《中国科学报》采访了本源量子创始人、中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授郭国平,请他来谈谈从教授到创业者的心路历程。

  《中国科学报》:你从1998年开始接触量子技术,当年这还是一个冷门学科,请问是什么让你坚定地走到今天的?

  郭国平:1998年,我正在读大二,当时量子光学、量子信息等在中国刚刚兴起,跟国际前沿相比有差距但并不大。当年,我还很幸运地接触到国内量子信息学专家郭光灿带领的量子研究团队,进而了解到量子信息领域最前沿技术。

  2005年,凭借量子通信方面的科研成果,我获得中科院院长特别奖,同年取得中国科大博士学位,并留校工作。随后,我做出了一个别人都认为“很傻”的决定,放弃已经做出成果的量子通信,改做量子计算。

  当时的量子计算在国内的研究基础近乎空白,与先发国家差距巨大,而且研究不仅费钱,还难以出论文。尽管如此,令我做出决定的重要原因是,量子计算对国家太重要了。

  由于量子计算机是一个系统工程,从芯片设计到纳米加工、检测、数据分析、软件编程,涉及物理、微电子、机械、软件等多个学科,大多需要从头干起。于是在导师郭光灿院士的支持下,从2005年开始,我建立了国内首个半导体量子芯片研究组,并部署半导体量子芯片研究平台。

  即使科技发展到今天,我们在量子计算领域可能还存在5年窗口期。但是,如果当年我们不做部署,我们的量子计算与国际同行的差距更大,也许会彻底落后。

  《中国科学报》:目前,国内外从事量子计算的同行之间竞争是否激烈?本源量子如何应对竞争?

  郭国平:2019~2020年间,国际上量子计算的发展可谓“一日千里”,前有霍尼韦尔力挑72位离子阱量子计算机,后有IBM不甘示弱公布千万量子比特路线图,全世界量子计算同行之间的竞争异常激烈。相比较而言,中国的量子计算公司则“低调”“冷静”得多。

  虽然对普通人而言,量子计算机在短期内还不能发挥出巨大的效用,但本源超导量子计算机的发布,对于国内专业从事量子计算研究、关联性量子计算研究的高等院校、研究所等人群来说是重大利好,他们可以随时使用稳定、可靠的量子计算机完成自己的量子计算学术研究,发布自己的研究成果,并且短期内不用担心“技术封锁”、无真实量子计算机可用。

  郭国平:听说我要创业,很多人都反对,他们认为我应该继续做科研。我经常对学生说这样一句话,为国家去攻关,这是我们中国科大人奋斗的目标。

  郭国平:说实话,本源量子不是一个真正意义上的公司,我们捐赠了量子学习机,是因为我们希望推进量子计算教育、推进工程化和产业化发展。

  本源量子在发展过程中也遇到了一些困难,其中最大的困难是,在量子计算领域,中国不能只有一两家公司来做,还需要方方面面联动起来。

  举例来说,去年空客公司向全球发起量子计算挑战赛,全球有36支队伍参赛,我们选择了最难解决的一个问题——用流体动力学设计机翼翅膀,使飞机飞得更好、更快。

  我们是唯一 一个进入这个项目的中国企业。后来有一家中国企业前来询问:“你们给空客做的东西,能不能拿给我们先试用一下?”我说:“我们只是做了一个算法的开发,目前还没有一个计算器能在速度上实现这个设计,因为这样的计算器还在研制过程中。”再后来就没有下文了。

  这从侧面反映了一个问题,空客公司为量子计算投入了大量的资金,就是瞄准未来发力,而不是等着别人做出来,再买下来。

  《中国科学报》:2017年你创办本源量子,在你近20年的科研生涯中,创业的念头从什么何时候开始萌生?你觉得当年创业的时机是否成熟?

  郭国平:2015年以后,国外一些大公司如IBM、谷歌等开始介入量子计算领域,它们有非常强大的攻关协作团队,使得量子计算技术的发展速度呈指数级上升,特别是近两年,可谓是技术、产业双指数级上升,而我们团队还停留在学校里面的单打独斗。

  我们早期毕业的博士生可以说毕业即失业,因为国内没有做量子计算的对口公司。我们当年创办本源量子的第一个目的是为了让毕业生可以继续投入到量子计算的攻关中去,让我国在量子计算的研究力量得到积累。

  本源量子提供了这样一个平台,让博士毕业生们5年积累的技术不至于丢掉,同时还能够招募量子以外的各种工程技术人员,形成一个联合的攻关团队。这也是本源量子创办的第二个目的。

  《中国科学报》:作为一个科研人员和企业创始人,你认为量子技术从科研到产业化的条件和环境是否已经健全?如果没有,还缺少什么?

  郭国平:量子计算的研究路线目前尚未收敛,有人会质疑通用的量子计算机造不出来。要造不出来大家都造不出来;如果能造出来,我们希望有尽可能大的发言权,不要被别人落得太远。

  今天,量子计算这个战略高地给中国的时间不会太多,量子计算机的研发,需要多种不同学科、不同产业方向的融合协作,全社会的共同努力,必须尽快进行合理的部署。

  同时,我们还要吸取传统计算机的发展教训,中国量子计算机的研发从一开始就要有构建生态体系的意识。理想模式应该是政府牵头引导、企业为主攻关、科研院所参加、资方辅助监督、市场检查评价。

  郭国平:是的。其实量子计算与传统计算机的应用过程一样,只有越来越多不同行业的企业加入研发,才能让量子计算有更多应用场景,极大地推动量子计算机的研制效率。

  基于这一初衷,我们牵头构建了量子计算产业联盟,致力于建立和拓展量子计算产业生态圈,推动量子计算产业化发展。

  当前,本源量子团队的最高目标就是造出并让国人用上中国自己的量子计算机。这也是我们这个团队的最重要的使命。

  《中国科学报》:本源量子成立至今,是否按照当初的设想和预期发展?请谈谈还有哪些计划和目标有待实现?

  郭国平:今年9月,本源量子发布了自主研发的超导量子计算云平台——悟源,这对我们团队来说是一个阶段性的进展。虽然这个平台现在还没办法解决大的问题,但它是基于按照量子力学规律运行的量子处理器而开发的,是地地道道的量子器件。

  就像郭光灿院士曾说的,“本源量子通过建立云平台,可以满足人们对量子计算‘尝尝鲜’的需要——这是很初步的但很重要的一步,未来有可能向实用化这条路走出的第一步”。

  当然,量子计算是一场持久战,目前只是万里长征走了一小步,还有很多问题有待突破和解决,我们能做的就是踏实耕耘,莫问前程,努力推进量子计算领域的科技研发。


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