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看點:對話中國量子計算第一創企副總裁:我們做好了成為「先烈」的準備。
最近,中國量子計算第一創企合肥本源量子計算科技有限責任公司捷報頻傳。就在兩星期前的9月12日,本源量子邁進公司成立第四個周年,同時重磅發布了全國首個超導量子計算雲平臺。
利用超導量子計算雲平臺,用戶可以藉助手中的終端設備編寫程序,遠程使用量子計算機的算力,標誌著本源量子距離實現「推動中國量子計算事業產業化發展」的目標更近了一步。
超導量子計算雲平臺發布會結束後,智東西與本源量子副總裁、核心管理團隊成員張輝取得聯繫並進行了深度對話,聽他講述本源量子背後的成長故事。
▲本源量子副總裁、行政與人力資源總監-張輝
在原定採訪時間到來後稍許,張輝在視頻會議軟體的另一邊坐定。他邊摘下口罩邊連連表示歉意:「實在是不好意思,公司最近太忙了。」
對於本源量子來說,2020年有別樣的意義。這一年,公司邁進第四個周年,團隊規模攀升到接近100人;產品上,除了最近全國首發的超導量子計算雲平臺,今年12月還將把半導體體系的量子計算機「悟本」接入雲平臺;接下來的10月份,公司將進行價值三億人民幣的A輪融資,另外,本源量子計劃在明年完成五至六個億人民幣的B輪融資。
面臨這些關鍵時刻,張輝忙於處理公司最新收到的業務關注、接觸有意向的投資人、同時在一場場校招中為本源量子物色新成員。張輝向智東西透露:「我已經連續20多天保持每天十四五個小時的工作時長了。」
儘管如此,在張輝的臉上很難看到疲憊。「最近我們技術和業務方面都非常忙碌,(因為)我們技術上突進得很快。」他說。
脫胎於中科院量子信息重點實驗室,本源量子成立時間剛滿三年,但已經成為我國量子計算領域的領軍企業。張輝自己,不僅是中科院量子信息重點實驗室的博士畢業生,而且本科、碩士階段都就讀於中科大。
但實際上,從2008年博士畢業,到2019年正式加入本源量子之間這十餘年的時間裡,張輝並未直接從事量子計算相關的工作。
在張輝看來,本源量子的成立,意義不只是中國量子計算商業化邁出第一步,還是他自己與量子計算的一場「久別重逢」;本源量子今天的成績,除了是中國量子計算商業化發展的一個縮影,也是張輝本碩博9年學子生涯的迴響。此外張輝稱,除了他自己以外,還有不少「師兄弟」都聚集在本源量子。
這家成立僅三年的創企,到底有什麼吸引力?今天,智東西與你一起,走進張輝與量子計算闊別和重逢背後的故事,解讀這家成立剛滿三年的創企,是怎樣承載著幾代人對量子計算的願景堅毅前行。
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中科大博士高材生「畢業即失業」
把目光轉回2008,張輝從中科院量子信息重點實驗室博士畢業那一年。放眼望去,整個大陸沒有一家量子計算企業。張輝說:「我們這些早期的畢業生,除了極個別的留在實驗室繼續做科研,其他人基本畢業就失業了。」
相比當時中國的商用量子計算領域的一片空白,歐美的玩家已經開始布局這個有著巨大潛力的新興領域。比如,2006年,谷歌就搭建了量子AI團隊,開始對量子計算機的探索;另一量子計算巨頭IBM的的研究更是可以追溯到上世紀90年代,1998年,IBM研究人員Issac Chuang等人利用氯仿核磁共振實現了兩個量子數據位的量子搜索實驗,成為量子計算的第一個演示實例。
「量子計算」之所以受到國際科技巨頭的青睞,是因為其強大的並行運算能力。
量子計算是指遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。從原理上來說,經典計算通過控制電晶體電壓的高低電平,從而決定一個數據是「1」還是「0」,對應的是經典比特。而量子計算機使用的量子比特,能夠同時具備0和1的兩種狀態。
理論上,擁有50個量子比特的量子計算機性能就能超過目前世界上最先進的超級計算機「天河二號」。
2008年,國際上量子計算領域的興起初現苗頭,張輝卻一腳踏進「畢業即失業」學生的隊伍。他說:「當時在量子計算這方面,也不是沒有繼續做研究深造的機會,但是我想接觸社會上的東西。」
畢業後,張輝回到老家上海,放下「量子計算高材生」的光環,開始從零到一地接觸金融服務投資、園區招商、智慧生鮮等領域。張輝不無幽默地說:「(當時)做過的行業很多了,反正經過科大9年的培養,我們這些理科生學東西還是很快的。」
就這樣,博士畢業後的張輝,進入了上海的一個園區招商部門。張輝坦承,當時曾想到自己可能還是會回到量子計算的領域,但他沒想到的是,這場回歸是在近乎10年之後,更沒想到自己曾揮灑青春的實驗室團隊直接成立了公司。
闊別近十年,與量子計算「久別重逢」
就在張輝在商業領域摸爬滾打的同時。另一邊,2013、2014年左右,中科院量子信息重點實驗室的領軍人物、也是我國量子計算領域第一梯隊的一線研究者郭光燦院士、郭國平教授敏銳地意識到,中國的量子計算與國外的差距已經開始顯現。
究其原因,一方面,國外科技巨頭推動量子計算工程化的時間較早,2011年,加拿大的D-Wave系統公司就發布了「全球第一款商用型量子計算機」;而在那時的中國,量子計算仍舊是實驗室中的項目。另一方面,中國的科研體制決定了,大多數像張輝一樣的量子計算人才畢業後就面臨著轉行和做科研「二選一」的情形,科研成果難以傳承。
就像張輝描述的:「『前浪』做了五六年研究就畢業了,『後浪』又要從頭再來,所以那時候我們實驗室的工藝技術就一直停留在五六年的水平;但是谷歌、IBM就可以直接吸納實驗室的人才,讓他們畢業後繼續研究,所以他們在人才和工藝技術方面已經積澱了10年以上的時間。」
為了讓中國不至於在量子計算的賽道上缺席,郭光燦院士、郭國平教授開始尋找解法。最初,他們希望由國內領先的科技企業來挑起大梁。2015年,郭光燦院士、郭國平教授接觸了一些國內領先的科技企業。但遺憾的是,這些企業普遍認為量子計算的時代要到10年、20年後才會到來,無一願意在2015年做出行動。
▲左二-郭光燦院士;左三-郭國平教授
尋找企業支持受阻,兩位教授推進量子計算產業化的計劃一度擱置,直到2017年,事情才出現轉機。在一次黨校學習的機會中,郭國平教授偶然結識了合肥高新建設投資集團董事長蔡霞和哈工大機器人集團董事長王飛。從郭教授的講述中,兩位投資人意識到了量子計算產業的巨大潛力以及中國量子計算產業化基礎的貧弱。最終,這兩位投資人為本源量子作出了兩億人民幣的估值,並在種子輪為本源量子投資了3000萬人民幣。
但是,對於郭光燦院士和郭國平教授來說,打通了資金的障礙還遠遠不夠——兩位教授深耕技術多年,並不擅長企業運營,而從社會招聘渠道接觸到的職業經理人又缺乏對量子計算領域的認知。
但好在,這正為在商業運營和投資領域打拼了近十年的張輝提供了用武之地。
2017年九月份,郭光燦院士和郭國平教授找到了張輝。當時的本源量子剛剛起步,內部管理工作尚不複雜,但外部對接融資等事宜較多。就這樣,張輝先以本源量子「編外人員」的身份,幫助本源量子對接外部資源。
到了2019年上半年,本源量子團隊日益壯大,迫切需要更加專業化的運營管理。在這時,張輝主動提出想要正式成為本源量子的一員。
張輝說:「當時郭老師擔心把我們這些已經相對穩定的學生叫回去創業,開不了高工資又背井離鄉。但對我來說,本源的夢想是我的夢想,比做任何一份事業都有意義和價值,我要選一份可以餘生傾盡全力去拼搏的事業,量子計算是不二的選擇,也是我們國家最需要我們的地方。」
2019年6月份,張輝正式入職本源量子。他提到,除了自己以外,許多中科院量子信息重點實驗室的早期畢業生都陸陸續續回到了這個領域。
「我們幾個年長一點的師兄,在社會上有一些閱歷和資源,我需要為本源量子貢獻的是做好支撐的工作。我們都是在為了國家的量子計算事業而努力,從我的角度來說,我們(不論深耕技術還是商業運營)做的是一件事情。」他說。
全國產的量子計算機背後,三年艱辛爬坡
2017年9月11日,本源量子正式成立,成為中國量子計算領域的第一家創企。至今,本源量子已經邁進第四個年頭。
在過去的三年裡,本源量子的進展不可謂不迅速。就像張輝說的,本源量子不僅要為中國的量子計算保留和培育人才,更要「死死咬住」國際量子計算領域的第一梯隊。
從人才規模來看,本源量子的人才隊伍從2017年的十幾人、2018年的二三十人,攀升到2019年的五六十人。張輝稱,目前,本源量子的規模即將突破百人,預計到2021年將達到150~200人。另外,在本源量子團隊中,研發人員佔比超過75%。
▲本源量子量子晶片部工作人員在微納加工室內
本源量子的規模不斷壯大也讓張輝感到自豪。近些年來,國內的科技企業開始把目光投向量子計算。僅2018年一年,百度成立了量子計算研究所、騰訊成立了量子實驗室、華為聘來南方科技大學物理系教授翁文康擔任量子計算軟體與算法首席科學家。
張輝說:「相比較來說,這些企業資金比我們充足,但本源量子在量子計算人才上佔據著優勢。」
從推出產品的步伐來看,經過約兩年的攻關,本源量子已經研發出分別基於半導體和超導兩種技術路徑的量子計算機原型機「悟本」和「悟源」,2019年8月6日,這兩款原型機落地於合肥高新區內的本源量子計算體驗中心,這也是國內首家量子計算教育科普基地。
▲「悟源」量子計算機線路細節
就像傳統計算機的核心部件是CPU,量子計算機的核心部件則是量子晶片(qCPU)。由於量子計算體系尚處於初級階段,各國研究者正從已知的多種能產生量子效應的物理體系入手,試圖找到打造量子晶片的「最優解」。
目前,量子晶片的物理製備體系有超導量子體系、離子阱體系、半導體量子點體系、光量子計算機體系、中性原子體系、拓撲量子體系等。其中,超導量子體系和半導體量子點體系是較為成熟的兩種技術路徑,也是本源量子深耕的兩條跑道。
張輝說:「其實在中科院的實驗室裡,研究量子計算的人才並不是僅聚焦於超導和半導體這兩條路徑,做光學體系的、做離子阱的都有,只是我們把做超導、半導體體系研究的這部分孵化成立了公司。」
在量子計算領域,超導量子體系、半導體量子點體系在工藝製程、操控等方面具備一定的關聯度,被統稱為固態電學器件。張輝稱:「我們認為,在一定程度上,選擇的這兩條路徑可以互相補充和促進。」
目前,半導體體系的「悟本」量子計算機原型機搭載的是代號「玄微」的第二代矽基自旋二比特量子晶片;超導體系的「悟源」量子計算機搭載的是代號「夸父」的六比特超導量子處理器。
▲夸父晶片實拍圖
值得一提的是,本源量子研發的量子計算機,從EDA軟體到封裝測試,全部都具有自主智慧財產權。張輝說:「我們的玄微和夸父晶片,從怎麼設計、怎麼長晶、晶片怎麼封測,全是本源量子從0到1去構建的。」
今年9月12日,本源量子發布了我國首個超導量子計算雲平臺——接入「悟源」超導量子計算機,標誌著我國距離量子計算的商用化再進了一步。
量子晶片與經典晶片的一大不同,在於量子晶片需要在接近絕對零度的極低溫條件下工作。也就是說,一臺量子計算機不僅需要搭載量子晶片和量子測控系統,還需配備製冷系統。這導致現有量子計算機的體型巨大,也成為量子計算機短時間內難以「飛入尋常百姓家」的一個原因。
▲制冷機內部
以「悟本」、「悟源」為例,這兩臺量子計算機原型機,佔據了一個長、寬、高分別為12米、8米、4米的實驗室。
而通過雲平臺,用戶可以藉助手中的電腦、手機、平板等設備進行編程,「遠程」藉助量子計算機的算力運行程序。
我們得知,今年12月,半導體體系的「悟本」量子計算機也將接入本源的量子計算雲平臺。
我們做好了成為「先烈」的準備
儘管本源量子進展神速,但張輝預計,面對量子計算這塊大國「必爭之地」,中國與美國,已經拉開了4~5年的差距。
而在這背後,是人才、資金、基礎教育、製造等方面的不足。
談到人才,張輝直言「非常缺」、「特別缺」。「我們作為一個創業團隊,三年時間達到100人的規模,已經可以說是比較大的體量了。但是實際上我們(的人才數量)遠遠不夠,我們非常缺人!另外我們要咬住國際量子計算的第一梯隊,人才質量也要不斷的優化和調整,所以人才這塊可以說是特別缺!」他說。
在張輝對於人才的焦慮背後,是中外量子計算人才規模的差距。張輝分享了一組2018年的數據:當時美國白宮統計,全球一線做量子計算的人才不超過1000人,而中國的相關人才數量不到100人。張輝苦笑:「你可以想到了,這不到一百人可能有一半在中科院,剩下的在北大清華南大浙大等等。我們只有幾十人能幹這個事,在那個時間點美國可能佔了這個人數的一半以上吧。」
另外,目前中國的教育體系中,本科並沒有開設明確面向「量子計算」的學科。因此,本源量子採取了吸納「1/2人才」的策略,以保證人才的增速。張輝解釋道:「就是我們招一些學計算機的人才,來教他們物理學;或者我們招一些物理學的人才,來教他們計算機。這樣他們一邊跑,我們一邊帶著學。」
這種「教育」的基因也成為本源量子的特色。我們得知,除了2019年在合肥落成的量子計算科普教育中心,本源量子還有專門的教育和宣傳部門。
教育方面,2019年三月,本源量子教育雲平臺上線,同年九月,本源量子發布了國內第一部專業的量子計算與編程教材《量子計算與編程入門》。
▲本源量子編寫的量子計算專業教材
宣傳方面,本源量子成立了一個四五人規模的宣傳部門,日常會完成和分享漫畫、短視頻形態的科普作品,幫助大眾加深對量子計算的認知。
▲本源量子官網上的宣傳漫畫
採訪中,我請張輝用一個比喻描述一下量子計算。他說:「如果去對照經典計算的發展歷史來說,現在量子計算機就相當於處於電子管時代的經典計算機,連電晶體時代都還沒到。」
在量子計算尚處於初期的背景下,要在習慣於接受經典信息的大眾腦海中構建起量子物理的世界,勢必任重道遠。
但張輝強調,培育量子計算人才是本源量子的初心。張輝說:「就像本源量子兩位創始人說過的,我們做好了成為先烈的準備。就算有一天本源量子不在了,但是本源量子培養出來的人都還在!」
結語:國產化意識覺醒背後,國家與企業的共振
從2008年到2020年,時間的齒輪轉動過12年,張輝兜兜轉轉,終於回到了「量子計算」這個出發點。在張輝這朵奔流向海的「浪花「背後,國內量子計算產業環境亦發生了變化。
2017年,「十三五」國家基礎研究專項規劃,正式將量子計算機列為「十三五」器件中,「事關我國未來發展的重大科技戰略任務」的首位。同年,「十三五」科技軍民融合發展專項規劃中提到,要推動包括量子計算在內的新一輪軍民融合重大科技項目論證與實施。
另外,相比2008年量子計算「一片空白」的情況。目前,在企業徵信平臺「企查查」上搜索「量子計算」關鍵詞,搜索結果顯示,共有717家符合條件的企業。
在中國的量子計算的浪潮中,本源量子以及湧現出的各類企業,既引領著「浪潮」向前奔湧,也在「浪潮」中不斷成長、成熟;國家、科研工作者、社會各界對國產化重要性認識的提升,共同推進著量子計算、5G、人工智慧等每個新興技術領域的發展。
這一次,面對各類有望帶來社會根本變革的各類新技術,中國將不會像當初錯過經典計算的風口那樣,再一次缺席。
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原標題:《揭秘中國量子計算第一創企!院士坐鎮,晶片系統一起造》
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