上海交大教授,无锡试造光子芯片

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上海交大教授,无锡试造光子芯片

2023-09-26 14:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

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融资数亿,预计两年内建成产线。

作者丨周琦

《流浪地球2》中的通用量子计算机Moss,其背后的技术赛道,已涌现探索者。

图灵量子就是量子计算赛道中的参赛者之一。创始人金贤敏,是上海交大的教授。

“创业这件事是有损教授清誉的。学术圈比较下沉,创业分散注意力,但技术不应该锁在柜子里。”金贤敏在接受《21CBR》记者专访时表示。

公司已在人工智能、金融科技、生物医药、通信加密、数字安全等领域,率先形成产业化解决方案。今年一月,图灵量子完成数亿人民币的A轮融资。

1

双重身份

金贤敏走上创业路是个偶然。

2002年,他考上中国科技大学近代物理系的研究生,从原子分子转向量子专业。毕业后,他前往牛津大学物理系做博士后研究。

2014年,他放弃很快就要拿到的英国绿卡,回到上海交大任职。

本以为会“终身学术”,一件偶然的事,改变了金贤敏的想法。

2020年春节,美国光量子计算公司“PsiQ”获微软巨额投资,成为量子计算领域融资额最多、估值最高的公司,创始人之一是他在牛津的竞争对手。

相对于传统计算机使用的二进制,量子计算机使用量子比特表示、存储信息;随着量子比特数目的增加,其计算能力将呈指数级规模拓展。

金贤敏从事量子研究20年,从早期理论,到实验验证,再到器件化和大规模的系统集成,都经历过。

“特别是芯片化、集成化,越来越向工程化和产业化的形态发展,从算法和小的系统硬件角度,都有对接产业的能力了。”

在光量子计算上,如果不与国外同行齐头并进,就会步步落后,重蹈经典计算“缺芯少魂”的覆辙,在关键技术和部分关键元器件、零部件上受制于人,则会遭遇“卡脖子”的难题。

2021年2月,图灵量子成立。

科学家创业,如何平衡科研教学与产业转化,是一大难点。在金贤敏看来,两者不可分割。

前沿科学发展非常迅速,只做产业转化就失去了时刻把握方向、实时调整航线的机会和能力;在应用方面的探索,能让前沿科学和技术研发变得更有方向。

金贤敏申请了比其他同校老师多两倍的教学任务,科研项目超30个。

“我国熟悉量子科技的高端人才本就不多,既具备量子计算知识,又懂应用场景的复合人才少之又少。”

靠金贤敏在量子计算领域的“号召力”,图灵量子汇集了来自牛津、清华等国内外高校的近200名优秀人才,研发人员占员工总数80%,硕博人才占比超过70%。

金贤敏表示,做老板和学者有很大不同,需要管理团队、理解人性,对商业落地进行战略布局。“(整个过程)快乐多过痛苦,就像搞研发涉足一个全新领域。”

2

自建产线

2021年以来,光量子计算路线在技术研发、融资规模、市场化应用上均取得较大进展。

当年5月,图灵量子宣布完成近亿元的天使轮融资,这是国内量子计算领域最大单笔早期融资。

据天眼查,图灵量子已完成四轮融资。最新的A轮融资金额达数亿人民币,投资方包括中网投、华控基金、东证创新、联想创投。

“能支付起与前沿科研人员匹配的薪酬。”金贤敏感受到了资本加持的重要,也坚定了公司上市的决心,“为激励团队,短期内我们将向登陆科创板努力。”

量子计算的主要技术路径有3条,超导、光量子、离子阱。

超导路径最拥挤,IBM、谷歌、英特尔都在这一路线上布局;霍尼韦尔、IonQ等企业属于离子阱路线;图灵量子选择了光量子路线。

百万量子比特的操纵能力、低环境要求、高集成度,是实现通用量子计算机的3个前提。

“光量子路径是唯一能满足这些条件的技术体系,也是通向大规模通用量子计算的最可行路径。”

金贤敏表示,“我们在光量子芯片领域研究了11年,是国内少有的没有换过方向的产业化团队。”

超导需要-270℃的极低温,离子阱需要超高真空,设备运营成本大,而光量子的操控就像家里的宽带,环境适应更强。

2021年,全球量子计算领域最大的三笔融资全部投给光量子计算公司,足见市场对于光量子计算的信心。

“想要实现《流浪地球2》里的Moss量子计算机,光量子是最有可能的途径。”

规模化、集成化生产之前,团队要不停设计迭代、发现问题,但与电子芯片不同,光量子芯片只能在公共实验室实验,或送到国外流片。

“周期在5-10个月左右,咱们最多能工作30年,相当于设计30回,就要退休了,肯定不行。”金贤敏执意建立一条芯片中试线。

去年7月,图灵量子在无锡,开始建设国内第一条光子芯片中试线,预计两年内建成。

无锡光子芯片研究院设计示意图

“PsiQ公司目前是委托别人生产,付出了较大的时间和资金成本;靠自己的产线,从迭代速度上来讲,我们就有更多可能。”金贤敏解释道。

近三年,他把目光转向铌酸锂薄膜光子芯片的研发。通过在铌酸锂薄膜材料上,留下光子的精确痕迹,能把芯片做到极致。

凭借三维集成光量子芯片和铌酸锂薄膜光子芯片,金贤敏团队具备了从芯片设计、流片、封装、测试,到系统集成和量子算法的全链条研发能力。

“我们的芯片工艺完全自主,两年内可以大规模量产。”金贤敏信心满满。

3

产研融合

“图灵量子要成为量子计算时代的英特尔。”金贤敏希望图灵量子和早期的英特尔一样,从独特能力切入产业、需求。

美国波士顿咨询公司预测,2050年量子计算机有望创造8500亿美元的利润,日本一家网站更是将这一估值提升到1万亿美元。

除支持量子计算,光子芯片还能支撑信息操作,包括光连接、光互联、光显示成像等新一代信息技术。

当下,金贤敏把主要精力放在了医药、金融、人工智能三大板块。

在生物医药领域,利用量子计算机的超强算力,可以准确评估分子、蛋白质和化学物质之间的相互作用,检查药物改善或治愈某些疾病的可行性。

图灵量子已和上海一家三甲医院合作,利用医院积累的大量脑电波数据,监测神经性疾病发生前的异常脑电波数据,从而对疾病的发生做出预警。

金融交易方面,量子计算有助于投资组合优化,以及更有效地鉴别关键欺诈特征。

金贤敏透露,图灵量子已与中国银行、招商银行在内的多家银行达成战略合作。

“国内已有近20家银行开始布局量子计算。”金贤敏说,“提升计算速度的优势,为具体业务带来的效率提升是无法想象的。”

在他看来,未来5-10年,量子计算和人工智能结合的领域,产业前景非常广阔。

据介绍,图灵量子研发出的TuringQ求解器,能根据待解问题特征筛选大量可能性,选取合适的算法参数和类型。

这打破了高性能求解器被Gurobi、东芝、微软等国外巨头垄断的局面,有望赋能金融、医疗等多领域应用。

“希望图灵量子成为底层驱动的公司,就多个行业应用形成事业部,甚至孵化出多个独立运营的公司。”金贤敏展望着。

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