2020年10月16日，習近平總書(shū)記在主持中央政治局第二十四次集體學(xué)習時(shí)強調，要充分認識推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。要提高量子科技理論研究成果向實(shí)用化、工程化轉化的速度和效率，積極吸納企業(yè)參與量子科技發(fā)展，引導更多高校、科研院所積極開(kāi)展量子科技基礎研究和應用研發(fā)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和協(xié)同創(chuàng )新。

在使命的激勵與驅動(dòng)之下，上海圖靈智算量子科技有限公司于今年2月誕生，而創(chuàng )始人金賢敏早在2010年就開(kāi)始研究相關(guān)領(lǐng)域。這是我國第一家光量子芯片和光量子計算機公司。目前其團隊擁有自主知識產(chǎn)權的三維和超高速芯片加工能力和自主流片技術(shù)，可以完成光量子芯片的全鏈條開(kāi)發(fā)。

11月7日，上海交通大學(xué)與無(wú)錫市濱湖區政府簽約成立上海交大無(wú)錫光量子芯片聯(lián)合研究中心。牽頭負責聯(lián)合研究中心規劃建設的，正是上海交大集成量子信息技術(shù)研究中心主任金賢敏教授及其研究團隊。

在位于上海交大閔行區的學(xué)校實(shí)驗室里，介紹起光量子芯片和量子計算機時(shí)，金賢敏一臉自豪；在尚顯簡(jiǎn)陋的公司辦公室里，他的團隊成員們深信光量子計算的前景；在上海最新出臺的政策里，明確提出要重點(diǎn)支持包括量子科技在內的戰略領(lǐng)域和重大方向，支持企業(yè)參與重大科技項目……

調研圖靈量子的過(guò)程中我們發(fā)現，瞄準具有重大戰略意義的前沿領(lǐng)域，實(shí)現關(guān)鍵性技術(shù)突破，依托高校和地方的資源優(yōu)勢，努力將科研成果市場(chǎng)化，是這家年輕的科技公司正在探索的發(fā)展路徑。如何解決產(chǎn)學(xué)研深度融合過(guò)程中可能面臨的問(wèn)題，也是類(lèi)似企業(yè)需要接受的挑戰。

毋庸諱言，無(wú)論是圖靈量子還是中國的量子科技研發(fā)，都只是剛剛起步。

科研：11年專(zhuān)注光量子賽道

找到一個(gè)直白形象的譬喻來(lái)描述量子并不容易。作為物理概念中不可再分的最小單元，量子是無(wú)處不在的一切。

騰訊量子實(shí)驗室負責人張勝譽(yù)稱(chēng)，量子計算將會(huì )改變整個(gè)人類(lèi)認識自然的方式，在網(wǎng)絡(luò )安全、科學(xué)計算、金融預測、物流規劃、人工智能、新藥研發(fā)、材料設計、能源管理等領(lǐng)域都有很大的應用前景。

在上海交通大學(xué)量子集成信息技術(shù)中心的實(shí)驗室里，我們第一次對量子有了直觀(guān)的認識。這個(gè)恒溫恒濕的環(huán)境中有個(gè)一人多高、借助磁力懸浮起來(lái)的長(cháng)方體金屬“柜子”，隨著(zhù)“柜門(mén)”緩緩開(kāi)啟，可以看到一支靈活的“機械筆”，閃著(zhù)綠色的幽光，在一塊如指甲大小的玻璃芯片上“揮毫”。

這臺飛秒激光直寫(xiě)機，是金賢敏教授2014年至2018年在交大實(shí)驗室潛心研究的成果。它可以穩定地制備出三維集成光量子芯片，最大程度還原芯片的初始設計，并將其迭代時(shí)間控制在3天以?xún)取?/p>

談起曾經(jīng)的研究時(shí)光，金賢敏至今仍感慨不已：“此前在牛津大學(xué)做實(shí)驗時(shí)，經(jīng)常受制于芯片的制備?；貒笙胍粍?dòng)為主動(dòng)，能夠實(shí)現自主流片?！鄙虾＝淮鬄樗峁┝?000萬(wàn)元的科研啟動(dòng)經(jīng)費，成立了光子集成與量子信息實(shí)驗室，當時(shí)他興奮得幾乎每天有15個(gè)小時(shí)都泡在實(shí)驗室。

在交大任職的前4年，金賢敏每天早出晚歸，沉浸在技術(shù)研發(fā)里，直到將飛秒激光直寫(xiě)參數研究透徹。從2018年開(kāi)始，以每月1篇的頻率在國內外頂級期刊上發(fā)表論文，他和他的團隊開(kāi)始在光量子領(lǐng)域小有名氣。

根據金融數據和軟件公司PitchBook的數據，2021年，投資者已向全球的量子計算公司投資了10.2億美元，超過(guò)過(guò)去3年流入該行業(yè)的總和。美國波士頓咨詢(xún)公司預測，到2050年量子計算機有望創(chuàng )造8500億美元的利潤，日本一家網(wǎng)站更是將這一估值提升到1萬(wàn)億美元。

來(lái)自各個(gè)國家的科學(xué)家和企業(yè)家都在奮力奔跑，試圖盡快在某個(gè)階段、某個(gè)領(lǐng)域占盡先機。

據介紹，目前量子計算的主要技術(shù)路徑有超導、光量子、離子阱、量子拓撲、半導體/硅量子點(diǎn)5條，其中超導、光量子、離子阱是當下公認比較靠譜的。金賢敏說(shuō)，實(shí)現通用量子計算機有3個(gè)前提——百萬(wàn)量子比特的操縱能力、低環(huán)境要求、高集成度。他認為，光量子路徑是唯一能滿(mǎn)足這些條件的技術(shù)體系，也是通向大規模通用量子計算的最可行路徑。

在中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所副所長(cháng)、博士生導師張龍看來(lái)，光量子芯片將是未來(lái)科技發(fā)展的基礎性核心技術(shù)，是突破摩爾定律最有前景的技術(shù)之一。目前，世界各國均未在光量子芯片領(lǐng)域形成絕對優(yōu)勢，中國需要在尚未成熟的光量子芯片領(lǐng)域占據先機。

從在牛津大學(xué)選擇光量子芯片作為研究方向算起，金賢敏在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)深耕了11年?！拔覀兪菄鴥壬儆械臎](méi)有換過(guò)方向的產(chǎn)業(yè)化團隊?！彼f(shuō)。

從2018年開(kāi)始，金賢敏把目光轉向鈮酸鋰薄膜光量子芯片的研發(fā)。他指著(zhù)手心里一塊光可鑒人的鈮酸鋰薄膜材料說(shuō)，3年中，團隊一直試圖在這種很難刻蝕的材料上留下光量子的精確痕跡，把芯片做到極致。他說(shuō)：“我們的芯片工藝是完全自主的，在不久的將來(lái)可以大規模量產(chǎn)?！?/p>

憑借三維集成光量子芯片和鈮酸鋰薄膜光量子芯片的研發(fā)，金賢敏團隊具備了從芯片設計、流片、封裝、測試，到系統集成和量子算法的全鏈條研發(fā)能力。

創(chuàng )業(yè)：匯聚八方精英謀未來(lái)

“時(shí)間不能再錯過(guò)了?！?/p>

2020年新冠肺炎疫情期間，金賢敏在家思考了幾個(gè)月，最終做出了創(chuàng )業(yè)的決定。

翻看金賢敏的簡(jiǎn)歷，你會(huì )發(fā)現如今走在科技前沿的他并非天才，更像是逆襲的草根。

1980年，金賢敏出生于安徽省合肥市吳山鎮。2002年，他以總分第一的成績(jì)考上中國科技大學(xué)近代物理系的研究生。

最初他的專(zhuān)業(yè)方向是原子分子，而當時(shí)的潘建偉是中科大研究量子的明星教授。帶著(zhù)一堆證書(shū)，金賢敏找到潘教授毛遂自薦，坦承“希望做一些具有引領(lǐng)意義的研究”。他的誠懇和堅毅打動(dòng)了潘教授，2003年，他轉專(zhuān)業(yè)成功。

師從潘建偉5年后，金賢敏獲得中科大博士學(xué)位。2010年他赴英國牛津大學(xué)物理系做博士后研究，師從時(shí)任牛津大學(xué)副校長(cháng)、英國國家量子技術(shù)計劃（NQIT）中心主任伊恩·沃姆斯利，并加入了國際上最早開(kāi)展光量子芯片研究的兩個(gè)團隊之一。2012年，他獲得歐盟授予的“瑪麗居里學(xué)者”和牛津大學(xué)“沃弗森學(xué)院學(xué)者”稱(chēng)號，并獲資助依托牛津大學(xué)獨立開(kāi)展光存儲和量子網(wǎng)絡(luò )的實(shí)驗研究。

2014年，金賢敏放棄很快就要拿到的英國綠卡，回到上海交大任職。他在量子研究領(lǐng)域取得顯著(zhù)成就，打造出一支具有“光量子芯片+量子計算+光子計算+光學(xué)AI”技術(shù)的全能團隊后，2019年7月，金賢敏晉升為上海交大長(cháng)聘教授。曙光學(xué)者、上海青年科技英才、上?？萍紗⒚餍谦@得者、區域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室學(xué)術(shù)帶頭人等榮譽(yù)、頭銜也紛至沓來(lái)。

本以為自己從此會(huì )終生獻身于學(xué)術(shù)，但一件偶然的事情改變了他的想法。2020年春節期間，金賢敏獲悉美國硅谷的一家光量子計算公司PsiQ即將獲得巨額投資，而這家公司的創(chuàng )始人正是他在牛津的老朋友杰里米·奧布萊恩。

當年，牛津大學(xué)與布里斯托大學(xué)一起申請政府在光量子領(lǐng)域的獎項，牛津大學(xué)伊恩·沃姆斯利團隊最終勝出，并獲得1億英鎊的支持。不久后，奧布萊恩教授帶著(zhù)學(xué)生遠赴美國硅谷，創(chuàng )辦了第一家光量子計算公司PsiQ，并獲得微軟的風(fēng)險投資。這也是目前量子計算領(lǐng)域融資額最多、估值最高的公司。

金賢敏覺(jué)得，在光量子計算上，如果不與國外同行齊頭并進(jìn)，就會(huì )步步落后，重蹈經(jīng)典計算“缺芯少魂”的覆轍。在關(guān)鍵技術(shù)和部分關(guān)鍵元器件、零部件上受制于人，則會(huì )遭遇“卡脖子”的難題。

跟幾位業(yè)界前輩征求了意見(jiàn)，金賢敏向上海交通大學(xué)校領(lǐng)導匯報了自己的科研成果產(chǎn)業(yè)化構想。獲得肯定后，他決定成立圖靈量子公司。

在行業(yè)里的名氣就是最好的旗幟。2021年2月，圖靈量子公司正式成立，很快就招攬了來(lái)自國內外名校的近20名員工。

2018年6月，金賢敏與合作伙伴合著(zhù)的一篇關(guān)于首次用機器學(xué)習算法進(jìn)行量子態(tài)分類(lèi)應用嘗試的文章引起業(yè)內關(guān)注，后被一家新媒體“量子客”報道。當時(shí)正在中科院讀量子化學(xué)方向博士的胡俊杰讀到后，認為量子計算獲得突破后可以與量子化學(xué)結合，求解生物或者分子體系的難題。為此，他來(lái)到上海交大跟隨金賢敏攻讀博士后，負責量子計算在生物醫藥板塊的探索。他說(shuō)，畢業(yè)后會(huì )首選加入圖靈量子。

巧合的是，“量子客”的合伙人王新文一年后也加入了圖靈量子。早年在美國貝勒大學(xué)攻讀天體物理學(xué)博士期間，他就很關(guān)注量子領(lǐng)域的最新信息，“基本每周都會(huì )有一個(gè)中等規模的新聞，每個(gè)月會(huì )有一個(gè)超大的新聞。量子計算這個(gè)領(lǐng)域讓人興奮”。他也留意著(zhù)金賢敏的動(dòng)態(tài)?？吹綀D靈量子發(fā)布的招聘信息后，他慕名前來(lái)，現在負責公司量子計算產(chǎn)業(yè)的生態(tài)搭建工作。

目前，圖靈量子已經(jīng)匯集了來(lái)自牛津大學(xué)、清華大學(xué)等國內外高校的80余名畢業(yè)生。

對物質(zhì)沒(méi)有奢求的金賢敏，卻有著(zhù)很強的成功欲、好勝心：“圖靈量子要成為量子時(shí)代的英特爾?！?/p>

在學(xué)校和公司的辦公室里，都能看見(jiàn)一整面頂天立地的黑板墻?！八?jīng)常在黑板前和我們討論問(wèn)題，說(shuō)到興起，還會(huì )站到椅子上夠著(zhù)最高處的空白地方涂寫(xiě)?！蓖跣挛恼f(shuō)。

2021年，光量子元年開(kāi)啟。5月，圖靈量子完成了1億元的天使輪融資，這也是國內量子計算領(lǐng)域最大單筆早期融資。終于能支付起與科研人員匹配的薪酬，金賢敏實(shí)實(shí)在在地感受到了資本加持的重要，也堅定了公司上市的決心。

國外同行也捷報頻傳：7月，美國的PsiQ公司宣布完成4.5億美元的D輪融資，總融資額達6.65億美元；加拿大的Xanadu公司也在不久前宣布B輪融資1億美元，累計融資總額超過(guò)2億美元。

證明賽道選擇正確的同時(shí)，這些資訊其實(shí)也是一股無(wú)形的壓力。不過(guò)金賢敏和團隊都有信心：“我們的技術(shù)處于國內第一梯隊，團隊人數也最多，希望在一年內有更好的成果?！?/p>

平衡：產(chǎn)學(xué)研相互促進(jìn)不可分割

“量子計算行業(yè)的門(mén)檻很高，在這個(gè)領(lǐng)域，國內外公司的創(chuàng )始人或者合伙人，基本都有高校背景?！蓖跣挛恼f(shuō)，它就是一個(gè)從實(shí)驗室走出來(lái)的硬核基礎學(xué)科。

從位于淡水河畔科創(chuàng )園的公司到上海交大校區，步行只需要3分鐘。實(shí)驗室里一個(gè)形似保險箱的黑色柜子吸引了我們的注意。金賢敏介紹，這是他們在6月份研發(fā)出的第一代光量子計算原型驗證機，其貌不揚的它是實(shí)驗室先進(jìn)成果的集大成者，有著(zhù)千萬(wàn)元級的身價(jià)，具有量子光源處理、探測一體化的特點(diǎn)，“使用者借此可以一步跨入量子計算的技術(shù)前沿”。

“90后”小伙子譚曦博士是金賢敏的得力助手。2019年加入項目組后，他全程參與了光量子芯片的光源搭建、芯片制備、芯片測試封裝，直到形成一體化裝機的全過(guò)程。

實(shí)驗室里，圖靈量子的光學(xué)工程師聶芳松和機械加工工程師余于林正在儀器前忙碌著(zhù)。譚曦說(shuō)，做實(shí)驗不僅需要物理知識，還需要數據分析、程序設計、圖像動(dòng)畫(huà)繪制等技能。在這些他們不擅長(cháng)的領(lǐng)域，公司的專(zhuān)業(yè)工程師幫了很多忙。

胡俊杰說(shuō)：“交大給了我們一個(gè)寬松的環(huán)境，平衡好個(gè)人的時(shí)間就好。金教授是我的學(xué)術(shù)負責人，也是公司的創(chuàng )始人，我們在公司從事工作的同時(shí)，也能促進(jìn)學(xué)術(shù)的進(jìn)步?！?/p>

如何平衡科研與創(chuàng )業(yè)的關(guān)系？金賢敏這樣理解兩者的不可分割：前沿科學(xué)的發(fā)展非常迅速，只做產(chǎn)業(yè)轉化就失去了在前沿科學(xué)這艘巨輪上時(shí)刻把握方向、實(shí)時(shí)調整航線(xiàn)的機會(huì )和能力；而在應用方面的探索，能讓前沿科學(xué)和技術(shù)方面的探索變得更有方向、有意義?！霸趯W(xué)術(shù)和理論上的探索不應該成為象牙塔里的自?shī)首詷?lè )，而要真正提高國家科技實(shí)力?！苯鹳t敏說(shuō)。

他其實(shí)很清楚，“創(chuàng )業(yè)這件事是有損教授清譽(yù)的”。他希望自己可以在做好學(xué)術(shù)的同時(shí)兼顧企業(yè)的發(fā)展，更希望圖靈量子能給在前沿科技領(lǐng)域有天賦的年輕人更多施展空間。為了保證科研與教學(xué)，他申請了比其他老師多兩倍的教學(xué)任務(wù)，科研項目有30多個(gè)。

數據顯示，今年1月至9月，上海交大成果轉化合同數95項，合同金額突破5.45億元，遠超去年同期水平。

此外，上海交大還形成了先進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、上海交大知識產(chǎn)權管理有限公司、上海交通大學(xué)國家大學(xué)科技園等校內外科技成果轉化生態(tài)，完成了首批企業(yè)的合規性整改。記者了解到，交大在為創(chuàng )業(yè)教師開(kāi)具合規企業(yè)證明，解除教師創(chuàng )業(yè)后顧之憂(yōu)，新一批企業(yè)的合規整改在推進(jìn)。下一步將逐漸解開(kāi)束縛科研人員的“細繩子”。

來(lái)自上海市政府的支持也讓金賢敏感受到了雪中送炭的溫暖。2016年，科研團隊面臨著(zhù)資金緊張的困境，很多設備不得不外借，項目一度停滯。關(guān)鍵時(shí)刻，上海市科委給了他們一筆幾百萬(wàn)元的科研經(jīng)費，解了燃眉之急。

今年7月，在上海市經(jīng)濟和信息化委員會(huì )的支持下，在世界人工智能大會(huì )組委會(huì )辦公室的指導下，圖靈量子在2021世界人工智能大會(huì )首次舉辦“量子計算與光量子芯片論壇”，充分利用這個(gè)世界級平臺展示交流?！拔覀兎浅Ｕ湎н@個(gè)機會(huì )，讓我們在高規格的論壇上發(fā)出量子計算的聲音，也讓業(yè)界人士了解到圖靈量子的能力?！眻D靈量子首席營(yíng)銷(xiāo)官魏宗凱說(shuō)。而上海也正在成為中國的量子科技重鎮。

2019年6月，由中國科學(xué)院與上海市政府依托中國科技大學(xué)共建的上海量子科學(xué)研究中心掛牌成立。為了更好完成量子相關(guān)科學(xué)任務(wù)，復旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué)等量子領(lǐng)域的科研力量，也逐步加入到這支走在世界量子科技前沿的團隊中。

近日，上海市政府印發(fā)了《上海市戰略性新興產(chǎn)業(yè)和先導產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規劃》，其中明確要重點(diǎn)布局光量子芯片與器件、類(lèi)腦智能等面向未來(lái)的先導產(chǎn)業(yè)。

探索：前景光明道路仍坎坷

9月27日，在北京舉辦的“ICT中國·2021量子計算論壇”上，金賢敏發(fā)表完演講后不失時(shí)機地替圖靈量子打起了招聘廣告，公開(kāi)延攬光學(xué)、物理、金融、醫學(xué)、生物等領(lǐng)域的人才。

人才短缺，無(wú)疑是影響量子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要障礙。我國熟悉量子科技的高端人才本就不多，既具備量子計算知識，又懂金融、醫學(xué)等應用場(chǎng)景的人才更是少之又少。

其次，是路徑風(fēng)險。王新文認為，產(chǎn)品或解決方案是否成熟，是整個(gè)行業(yè)所面臨的迷局。目前量子領(lǐng)域3條主要的技術(shù)路線(xiàn)里，超導路徑最為擁擠，IBM、谷歌、英特爾以及國內的本源量子、國盾量子都在這一路線(xiàn)上布局；霍尼韋爾、IonQ以及國內的啟科量子等企業(yè)選擇了離子阱路線(xiàn)，而圖靈量子和玻色量子選擇了光量子路線(xiàn)。

最后，是應用場(chǎng)景。與很多沒(méi)有明確應用目標的基礎研究或者科學(xué)探索不一樣的是，量子科技包括量子信息技術(shù)有著(zhù)更加明確的應用前景。中科院院士薛其坤表示，提高量子科技理論研究成果向實(shí)用化、工程化轉化的速度和效率非常重要。

醫藥、金融、人工智能，是圖靈量子試圖最先攻克的3個(gè)領(lǐng)域。

金賢敏介紹，在生物醫藥領(lǐng)域，利用量子計算機的超強算力，可以準確評估分子、蛋白質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)之間的相互作用，檢查藥物是否會(huì )改善或治愈某些疾病。目前圖靈量子已經(jīng)和上海一家三級甲等醫院開(kāi)展合作，雙方試圖利用醫院積累的大量腦電波數據，監測神經(jīng)性疾病發(fā)生前異常的腦電波數據，從而對疾病的發(fā)生做出預警。

在金融交易方面，量子計算有助于投資組合優(yōu)化，以及更有效地鑒別關(guān)鍵欺詐標志?！澳壳皣鴥纫延薪?0家銀行開(kāi)始布局量子計算領(lǐng)域。提升計算速度，這種優(yōu)勢為具體業(yè)務(wù)帶來(lái)的提升是無(wú)法想象的?！苯鹳t敏說(shuō)。

人工智能也是圖靈量子探索合作的對象。金賢敏預測，未來(lái)5年至10年，在量子計算和光學(xué)人工智能結合的領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊。

挑戰還包括外部環(huán)境。教授創(chuàng )業(yè)這個(gè)自改革開(kāi)放以來(lái)就飽受爭議的話(huà)題，在經(jīng)歷了幾十年的探索后，仍有“一些細繩子沒(méi)有解開(kāi)”。

金賢敏說(shuō)，為了遵照國家的法律法規和學(xué)校規章制度，他在萌生了創(chuàng )業(yè)想法的時(shí)候就和上海交大有關(guān)部門(mén)進(jìn)行了充分溝通，學(xué)校也劃定了“避免從實(shí)驗室往公司方向的資金往來(lái)”紅線(xiàn)?！安回澬±?、不踩紅線(xiàn)”是金賢敏的原則，“去做量子計算機、做偉大的事，這才是我們的終極目標”。

相對于其他初創(chuàng )企業(yè)，圖靈量子在融資方面反而很輕松。11月10日，圖靈量子宣布再次完成數億元Pre-A輪融資。

“我們的項目做融資相對比較容易，一是中央和地方政府都很支持量子科技發(fā)展，出臺了一系列扶持政策；二是金教授團隊的科研成果備受關(guān)注，投資人會(huì )主動(dòng)來(lái)對接；三是現在的資本市場(chǎng)對硬科技有投資偏好?！眻D靈量子首席財務(wù)官李樺說(shuō)，這幾個(gè)因素讓他們成為自信的賣(mài)方市場(chǎng)，因此會(huì )選擇那些有產(chǎn)業(yè)背景、業(yè)內有知名度的基金，以期實(shí)現商業(yè)化應用時(shí)更好地借力。而融資拿到的資金，有70%以上會(huì )投入研發(fā)領(lǐng)域，還有一部分用于量子算法的商業(yè)化落地。

量子科技的征途是星辰大海。一個(gè)更廣闊的世界，是對探索者最好的獎賞。

來(lái)源:《經(jīng)濟日報》