傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)要算15萬年的困局，未來的量子計(jì)算機(jī)可能只需一秒即可解決。40多年前，化學(xué)學(xué)家費(fèi)曼提出借助量子建立估算系統(tǒng)。現(xiàn)在，科學(xué)家正在驗(yàn)證這一構(gòu)想。
量子計(jì)算機(jī)，被叫做“信息時(shí)代的原子彈”。幾乎每一個(gè)世界強(qiáng)國(guó)都在研制自己的量子計(jì)算機(jī)，如同核裝備一樣，關(guān)鍵核心技術(shù)是“要不來，買不來，討不來”的。它的技術(shù)門檻很高，目前世界上只有英國(guó)、加拿大和中國(guó)具備量子計(jì)算機(jī)整機(jī)交付能力。
創(chuàng)立于2017年9月的本源量子估算科技（杭州）股份有限公司（簡(jiǎn)稱“本源量子”），是國(guó)外首家將量子估算即將推向商用領(lǐng)域的量子估算企業(yè)，由兩位中國(guó)量子估算行業(yè)領(lǐng)軍人物——中科院教授郭光燦和中科大院士郭國(guó)平，率領(lǐng)中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士團(tuán)隊(duì)成立。
15年前，不到30歲的郭國(guó)平就下定決心：“中國(guó)一定要有自己的‘量子算力’！”本源量子的名子，取自“追本探源”之意。過去6年間，這家公司從實(shí)驗(yàn)室起步，迅速踏入量子估算領(lǐng)域第一梯隊(duì)，多項(xiàng)技術(shù)研究成果高踞國(guó)外第一，并在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中為中國(guó)博得話語權(quán)。
現(xiàn)為本源量子總總監(jiān)的張輝，師從郭國(guó)平院士，主攻量子估算，是量子實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的第一個(gè)博士生。但在15年前，因?yàn)閲?guó)外沒有一家做量子估算的企業(yè)，他甚至找不到一個(gè)對(duì)口工作。直至6年前本源量子創(chuàng)立，他舍棄北京高薪工作，響應(yīng)導(dǎo)師呼喚，重拾未竟的事業(yè)。
在張輝博士和團(tuán)隊(duì)的努力下，本源量子創(chuàng)造了多個(gè)“第一”：
首款國(guó)產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、國(guó)內(nèi)首個(gè)自主研制的可交付使用的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟源”、國(guó)內(nèi)首個(gè)基于真實(shí)量子計(jì)算機(jī)的超導(dǎo)量子估算云平臺(tái)、國(guó)內(nèi)首款量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)“本源司南”、國(guó)內(nèi)首個(gè)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件“本源坤元”等。
攝影：李艷艷
在量子估算領(lǐng)域，微軟、英特爾、IBM等公司已經(jīng)布局，本源量子與那些大鱷展開競(jìng)爭(zhēng)，難度著實(shí)不小。為甩掉禁錮，本源量子是世界上極少數(shù)具備全棧式量子估算研制生產(chǎn)制造能力的公司之一，也是一家從不接受一毛錢內(nèi)資的量子估算企業(yè)。
“這條路很難走，硬著頭皮也必需要做。”張輝說，本源量子創(chuàng)立的本意，就是要讓量子計(jì)算機(jī)走出實(shí)驗(yàn)室，真正為人類社會(huì)服務(wù)。“我們的信心，源自我們對(duì)大勢(shì)的看好，擁有國(guó)外最好的團(tuán)隊(duì)，并且她們也很年青，扛得住賽道的長(zhǎng)周期。”
7月10日全球量子物理專業(yè)大學(xué)排名，中國(guó)聯(lián)通通訊有限公司研究院與本源量子成功實(shí)現(xiàn)全省首例基于通用量子計(jì)算機(jī)真機(jī)的通訊網(wǎng)路優(yōu)化算法驗(yàn)證，初步結(jié)果滿足預(yù)期要求，實(shí)現(xiàn)了量子估算應(yīng)用于通訊網(wǎng)路的良好開局。
2022年，量子估算理論早已被充分否認(rèn)優(yōu)越性，硬件完成了0-1的驗(yàn)證，正在加速提高性能和穩(wěn)定性，從實(shí)驗(yàn)室向工程開始加速。在這些趨勢(shì)下，華映資本成為了本源量子的B輪投資方。
華映資本投資的背后，主要有以下幾層邏輯：
第一，這些顛覆式前沿技術(shù)，一旦被商用則會(huì)構(gòu)建全社會(huì)的估算生態(tài)；
第二，量子估算是未來大國(guó)之間核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域，涉及到國(guó)家的戰(zhàn)略安全，中國(guó)一旦被壓制會(huì)有巨大戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)，所以國(guó)家會(huì)大力支持，這符合投資趨勢(shì)；
第三，量子估算目前還處于中級(jí)狀態(tài)，距離實(shí)現(xiàn)商用還需10-20年甚至更常年的發(fā)展，這些短跑單靠國(guó)家撥款很難快速突破，歐美已有大量市場(chǎng)化資本在布局，這些常年價(jià)值陪跑也是華映社會(huì)責(zé)任的充分彰顯。
第四，本源量子是中國(guó)量子通用估算的頂級(jí)創(chuàng)新企業(yè)，也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠疃嗟墓尽ＨA映資本大力支持把握前沿技術(shù)或顛覆性技術(shù)的公司。
押注賽道：讓量子計(jì)算機(jī)走出實(shí)驗(yàn)室
山東省濟(jì)南市高新區(qū)的云飛路，近些年來得了一某些稱“量子?xùn)|路”。前后不過幾百米的街道上，位于著20多家量子科技關(guān)聯(lián)企業(yè)，囊括量子通訊、量子估算、量子精密檢測(cè)等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。有投資人坦承：“做量子領(lǐng)域的投資之前，必須去逛逛‘量子大街’和中科大。”
深受熱捧的量子科技龍頭企業(yè)“本源量子”就成長(zhǎng)于此。按照美國(guó)第三方機(jī)構(gòu)發(fā)布的“2022年全球量子估算技術(shù)發(fā)明專利排名榜”，本源量子以234件量子估算發(fā)明專利數(shù)和133件發(fā)明專利被引證數(shù)排行全球前十，是前四中惟一一家中國(guó)企業(yè)。
1999年，張輝步入中科大求學(xué)，那時(shí)侯，國(guó)外量子估算相關(guān)研究剛才起步。他到中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的第一件事，是和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)一起成立實(shí)驗(yàn)室。讓他印象最深的工作，就是“挖坑”。實(shí)際上，大到挖坑埋設(shè)備，小到在鋁制屏蔽盒上打孔，幾乎都由她們手工完成。
追憶起本源量子醞釀之初的那段日子，張輝用了“悲壯”這個(gè)形容詞。
當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室，狹小到只有一張椅子、一把凳子。凳子被坐壞了，你們只能“站”著工作。“2010年前后，開始有企業(yè)參與進(jìn)來。2014到2015年，郭老師（郭國(guó)平院長(zhǎng)）找融資，幾乎沒人樂意參與。”張輝說。
好不容易搭完平臺(tái)，張輝又開始愁結(jié)業(yè)。彼時(shí)，量子估算還逗留在實(shí)驗(yàn)室階段，好多研究者都面臨結(jié)業(yè)壓力，以及改行或科研“二選一”的決擇，不少科研成果未能弘揚(yáng)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)外尚沒有一家量子估算企業(yè)，甚至在實(shí)驗(yàn)室所在地蘭州，張輝也找不到一份專業(yè)對(duì)口的工作。
博士結(jié)業(yè)后張輝回到老家北京，做起園區(qū)招商和金融工作。等他再回南京全球量子物理專業(yè)大學(xué)排名，已過去近六年。
信息技術(shù)的進(jìn)步出乎想像。在張輝熟悉的量子領(lǐng)域，中國(guó)量子領(lǐng)域的頂級(jí)科學(xué)家，幾乎全部出自中科大或跟中科大有很深的淵源。同時(shí)，量子技術(shù)日漸從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)陸續(xù)在南京創(chuàng)立。
2017年，張輝以“編外人員”身份，幫助本源量子處理融資事宜。三年后，他即將入職。“前面幾輪投資人，仍然認(rèn)為這個(gè)賽道還很遠(yuǎn)。所以投給本源的錢，沒有任何對(duì)賭，也沒要求贏利、上市。惟一要求，就是要我們把團(tuán)隊(duì)建上去，參與未來國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。”張輝說。
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2019年。
2019年9月，微軟宣布率先實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，她們研制的“懸鈴木”量子估算靶機(jī)，可以在200秒內(nèi)完成百萬量子取樣，而日本最快的“頂點(diǎn)”超級(jí)計(jì)算機(jī)，須要1萬年才會(huì)模擬完成。這一下子引爆了當(dāng)時(shí)的科技圈，也讓資本和市場(chǎng)各方重新考量量子的價(jià)值。
“那時(shí)侯，你們都看我們，投資人也任我們挑，但越是這時(shí)侯，我們?cè)揭炎约和袄！睆堓x說。一年后，本源量子推出國(guó)外首個(gè)工程化的量子計(jì)算機(jī)——悟源，且在諸多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)自主研制；同年，公司還發(fā)布了超導(dǎo)量子估算云平臺(tái)和量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)“本源司南”等。
“這是個(gè)十分重要的節(jié)點(diǎn)，（意味著）我們從科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)真正蛻弄成做產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)。我們?cè)热匀豢紤]怎樣造，后來考慮如何用，如何解決問題。我們?nèi)匀挥X得，它是個(gè)工具，不應(yīng)當(dāng)留在實(shí)驗(yàn)室里，但是一開始我們就考慮到了，技術(shù)一定要自主可控。”張輝說。
作為一家旨在于量子估算全鏈條開發(fā)的企業(yè)，本源量子已成功完成多臺(tái)量子計(jì)算機(jī)工程化研發(fā)，正加碼量子芯片設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造鏈，還開發(fā)出國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)量子芯片工業(yè)設(shè)計(jì)軟件、量子芯片激光固溶儀、量子芯片無損探針儀等量子芯片工業(yè)母機(jī)。
攝影：李艷艷
國(guó)際領(lǐng)先的團(tuán)隊(duì)、硬核科技的加持，加上量子賽道的火熱，讓張輝坐在辦公室里就有各路資本找上門。2022年8月，本源量子宣布完成B輪融資，金額近10萬元，刷新全球量子估算企業(yè)融資紀(jì)錄，未來將用于更低位數(shù)目子計(jì)算機(jī)的研發(fā)、量子估算應(yīng)用的落地推廣。張輝透漏，接出來，公司將發(fā)布最新量子計(jì)算機(jī)“悟空”，并在去年下半年啟動(dòng)C輪融資。
等待爆點(diǎn)：打造生態(tài)圈，爭(zhēng)奪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)
去年新年期間，《流浪月球2》上映。影片中，以moss為代表的“550系列量子計(jì)算機(jī)”擁有頂級(jí)算力，可以調(diào)動(dòng)全球估算資源，控制太空扶梯、行星底盤的運(yùn)行等。moss的形象，讓普羅大眾第一次對(duì)量子計(jì)算機(jī)形成了直觀印象。
過去五年資本的“涌入”，量子賽道極速升溫。公開數(shù)據(jù)顯示，2022年，全球量子信息公司的融資總量超過23.5億港元，相比2020年實(shí)現(xiàn)翻倍。張輝再也不用苦惱，如何跟外界介紹究竟“什么是量子”了。
本源量子的成長(zhǎng)軌跡，也是量子行業(yè)從無到有的注腳。2021年，“量子信息”首次出現(xiàn)在“十四五”規(guī)劃及政府工作報(bào)告中。這一年起，教育部即將把量子信息學(xué)科加入大專生教育，以推動(dòng)量子領(lǐng)域人才梯隊(duì)培養(yǎng)。越來越多的人才和資本流向量子賽道，產(chǎn)業(yè)得以蓬勃發(fā)展。
張輝對(duì)《中國(guó)企業(yè)家》介紹，2022年以來，本源量子的思索重點(diǎn)偏重于產(chǎn)品和用戶。“這是我們技術(shù)之外的另一條腿。所以，包括思維和團(tuán)隊(duì)，我們都在做很大的調(diào)整。提及明天的量子估算，你們第一反應(yīng)是本源。”張輝稱，“當(dāng)然，我們不是單打獨(dú)斗。”
在量子計(jì)算機(jī)工程之路上，“先行者”本源量子，除了催生出一大批原創(chuàng)性成果，還牽頭成立了國(guó)外第一家量子估算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。去年5月，中國(guó)民航工業(yè)集團(tuán)、鄭州學(xué)院國(guó)家超級(jí)估算中心等34家企業(yè)、機(jī)構(gòu)、高校加盟，涉及金融、航空航天、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)估算等領(lǐng)域。
目前，處于產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張階段的本源量子還未實(shí)現(xiàn)贏利。張輝說：“在滿足國(guó)家須要的基礎(chǔ)上，要盡早產(chǎn)品化，把掙錢邏輯理順。去年末，我們舉行管理層大會(huì)明晰了要把產(chǎn)品化、商業(yè)化的事置于重要位置。”
當(dāng)前，國(guó)外外量子科技主要在3個(gè)方向展開激烈競(jìng)爭(zhēng)：量子估算、量子通訊、量子檢測(cè)。量子計(jì)算機(jī)就能在諸多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，提供趕超精典計(jì)算機(jī)極限的核心估算能力，在新材料研制、生物醫(yī)學(xué)、金融剖析及人工智能領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要的作用。
目前量子估算技術(shù)路線呈現(xiàn)百花齊放態(tài)勢(shì)，主要技術(shù)路徑包括超導(dǎo)、離子阱及光量子等，在超導(dǎo)方面，布局者主要是IBM、谷歌以及國(guó)外的本源量子、國(guó)盾量子等，離子阱路線則包括霍尼韋爾以及國(guó)外的啟科量子等。
近來三年，競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)升級(jí)，美國(guó)量子估算大鱷頻繁“秀胸肌”。2022年11月，IBM發(fā)布了公司最大的量子計(jì)算機(jī)處理器“”，富含433個(gè)量子比特，數(shù)目是上一代的三倍；微軟則在2023年2月聲稱，已實(shí)現(xiàn)通過降低量子比特來增加估算錯(cuò)誤率。
“郭老師仍然講，我們要死死纏住國(guó)際最強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。技術(shù)突破就是這樣，越往上走越難，目前我們跟國(guó)際相比，差別還比較大。”張輝說。他透漏，目前國(guó)外在量子估算芯片領(lǐng)域落后美國(guó)最先進(jìn)水平3至4年，若考慮國(guó)內(nèi)大鱷實(shí)驗(yàn)室中未公布的成果，這項(xiàng)差別可能更大。
攝影：李艷艷
當(dāng)一項(xiàng)技術(shù)開始走出實(shí)驗(yàn)室談生態(tài)，距離真正的應(yīng)用便不再遙遠(yuǎn)。但對(duì)整個(gè)量子估算領(lǐng)域來說，真正產(chǎn)業(yè)化的到來似乎還沒這么快。這條路還有多遠(yuǎn)？
“目前量子估算正處在產(chǎn)業(yè)化前夜。”張輝說，“我們正站在房門前，能窺見到門里的東西了，原先房門在哪里都不曉得。我相信，這扇門很快還會(huì)推開。明天的公司都在做產(chǎn)業(yè)鋪墊，我們定義量子估算是工具，而一些企業(yè)即使做技術(shù)應(yīng)用，但不一定會(huì)對(duì)行業(yè)形成價(jià)值。”
諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)得主提醒稱，量子估算領(lǐng)域存在炒作，基礎(chǔ)科學(xué)和其應(yīng)用之間總是伴隨著意想不到的坎坷，我們必須留神慎重。張輝表示，雖然這三年賽道在升溫，但好多企業(yè)一直很困難，只是看上去風(fēng)光。一些企業(yè)可能與投資人有對(duì)賭，所以壓力很大。
“我們還在等最大的爆點(diǎn)，（觀察）那個(gè)領(lǐng)域可以詮釋量子估算的優(yōu)越性。我們判定這個(gè)爆點(diǎn)在未來的兩到五年才會(huì)發(fā)生。”張輝說，“應(yīng)用層面，本源量子目前已有好多探求。成效怎樣，如郭老師所說，明天的量子估算如同當(dāng)初的蒸氣機(jī)一樣，將會(huì)發(fā)揮巨大作用。”