近日，國(guó)內(nèi)首家光量子計(jì)算公司——圖靈量子完成第三輪融資，資金將主要用于打造光量子計(jì)算和智能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用生態(tài)。在這個(gè)前沿領(lǐng)域，創(chuàng)辦僅一年的圖靈量子已完成三輪大額融資，累計(jì)融資額超5億元。

為何創(chuàng)業(yè)？圖靈量子為何會(huì)短時(shí)間內(nèi)頻頻獲得資本青睞？對(duì)此，澎湃新聞(www.dbgt.com.cn)記者采訪了圖靈量子創(chuàng)始人、長(zhǎng)江學(xué)者、上海交通大學(xué)終身教授(Tenured Professor)金賢敏。

金賢敏表示，從2003年開(kāi)始做相關(guān)研究，在這近20年間，他逐漸覺(jué)得光量子領(lǐng)域越來(lái)越接近產(chǎn)業(yè)化，因此希望將光量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室推向產(chǎn)業(yè)化，并于2021年2月成立了圖靈量子。

圖靈量子創(chuàng)始人金賢敏，圖片來(lái)自圖靈量子

為何圖靈量子會(huì)選擇光量子計(jì)算這條賽道？這就需要了解我國(guó)光量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展情況與優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，要了解光量子計(jì)算，就必須先了解量子計(jì)算。

據(jù)金賢敏的導(dǎo)師、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士的定義，量子計(jì)算是基于量子力學(xué)的全新計(jì)算模式，具有原理上遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算的強(qiáng)大并行計(jì)算能力，為人工智能、密碼分析、氣象預(yù)報(bào)、資源勘探、藥物設(shè)計(jì)等所需的大規(guī)模計(jì)算難題提供了解決方案，并可揭示量子相變、高溫超導(dǎo)、量子霍爾效應(yīng)等復(fù)雜物理機(jī)制。

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用0或者1的比特來(lái)存儲(chǔ)信息不同，量子計(jì)算以量子比特作為信息編碼和存儲(chǔ)的基本單元。基于量子力學(xué)的疊加原理，一個(gè)量子比特可以同時(shí)處于0和1兩種狀態(tài)的疊加，即可以同時(shí)表示0和1兩種信息。因此，量子計(jì)算提供了一種從根本上實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算的思路，具備極大超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的潛力。

在此基礎(chǔ)上，光量子計(jì)算主要以光子來(lái)編碼量子比特，光量子計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)光子的量子操控及測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算，未來(lái)有望解決密碼破譯、分子模擬、大數(shù)據(jù)處理等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)難以解決的計(jì)算任務(wù)。

“我覺(jué)得中國(guó)的光量子計(jì)算應(yīng)該屬于國(guó)際第一方陣，但是光子芯片這種底層技術(shù)我們還是有一些困難?！苯鹳t敏曾對(duì)澎湃新聞(www.dbgt.com.cn)記者表示，光子芯片和電子芯片的制造不同，中國(guó)和外國(guó)都是在零起跑線上比賽，外國(guó)不再有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展光子芯片不會(huì)被“卡脖子”。因此，多年來(lái)，金賢敏始終帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)探索著“一片光明”的光量子芯片領(lǐng)域。

金賢敏是上海交大集成量子信息技術(shù)研究中心(IQIT)主任，獲得上海青年科技英才獎(jiǎng)。2003年起，他師從潘建偉教授，獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位，2012年獲歐盟授予“瑪麗居里學(xué)者”(Marie Curie Fellow)和牛津大學(xué)“沃弗森學(xué)院學(xué)者”。他作為第一作者完成的16公里自由空間量子隱形傳態(tài)工作，以封面文章發(fā)表在《自然-光子學(xué)》期刊，并入選2010年中國(guó)十大科技進(jìn)展，他的博士論文也入選全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)。

圖靈量子研發(fā)三維光量子芯片，圖片來(lái)自圖靈量子

金賢敏長(zhǎng)期聚焦光子芯片，將量子信息和光子信息芯片化與集成化，曾獲得多項(xiàng)國(guó)際成就。2018年，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)制備出世界最大規(guī)模的三維集成光子芯片，這是中國(guó)首個(gè)光量子計(jì)算芯片。

金賢敏曾向澎湃新聞介紹，光子芯片之于光子就如同電子芯片之于電子?！爸拔覀冇玫膸缀醵际请娮有酒?，把電子或者電信號(hào)在芯片上進(jìn)行處理。隨著光子集成技術(shù)的發(fā)展，人們終于能夠做到利用光子芯片實(shí)現(xiàn)操縱光子的可能。光子可以出現(xiàn)干涉效應(yīng)，這種效應(yīng)和光的一些其他屬性可以被利用來(lái)操控和處理信息?！彼f(shuō)道，“三維光子芯片是光子芯片的一類，在這一類上我們花了4年時(shí)間把它打深打透，在三維光子芯片的規(guī)模和精度上基本上都做到了最好，至今未被人追上?！?/p>

2020年，金賢敏團(tuán)隊(duì)又研制出一種基于非馮諾依曼計(jì)算架構(gòu)下的結(jié)合集成芯片、光子概念的光子計(jì)算機(jī)。團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，不依賴脆弱的量子特性，而是更多借助光子本身的優(yōu)勢(shì)，展示出光子計(jì)算機(jī)在求解特定計(jì)算問(wèn)題上超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的“光子優(yōu)勢(shì)”，預(yù)示著光子計(jì)算機(jī)未來(lái)可期。

圖靈量子研發(fā)全球首款商用科研級(jí)光量子計(jì)算機(jī)，圖片來(lái)自圖靈量子

圖靈量子的成功融資與快速發(fā)展，正是得益于金賢敏及其團(tuán)隊(duì)上述多年的研究成果。金賢敏表示，三輪領(lǐng)投的投資機(jī)構(gòu)都是非常好的投資機(jī)構(gòu)，“比如說(shuō)第一輪是聯(lián)想之星（領(lǐng)投），第二輪是君聯(lián)資本，第三輪是元禾原點(diǎn)”，包括跟投方以及產(chǎn)投方、財(cái)務(wù)投資方等，都是十分認(rèn)可圖靈量子的。投資機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)行競(jìng)調(diào)，而圖靈量子是“希望被考核、被認(rèn)可，最后完成這個(gè)投資的。我們也希望能看懂（圖靈量子）的公司來(lái)投我們，而不是盲投。”

據(jù)悉，圖靈量子第三輪融資資金將主要用于打造光量子計(jì)算和智能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的生態(tài)。在談及圖靈量子的未來(lái)發(fā)展，金賢敏也多次提到“產(chǎn)業(yè)化”一詞，他說(shuō)：“這個(gè)（量子計(jì)算）產(chǎn)業(yè)化狀態(tài)，國(guó)外其實(shí)起步較早一些，可能說(shuō)5至8年前就已經(jīng)開(kāi)始布局產(chǎn)業(yè)化了。我們相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)有些晚了，但我覺(jué)得還好，仍然是一個(gè)正確的時(shí)候。尤其在中國(guó)這個(gè)環(huán)境下，尤其是個(gè)正確的時(shí)候?！?/p>

圖靈量子自成立以來(lái)，始終以光子芯片為核心，致力于研發(fā)專用的光量子計(jì)算機(jī)，未來(lái)將逐漸過(guò)渡到大規(guī)模通用光量子計(jì)算機(jī)，力推量子計(jì)算“賦能百業(yè)”的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程。金賢敏對(duì)澎湃新聞(www.dbgt.com.cn)記者表示，圖靈量子對(duì)量子計(jì)算和光子計(jì)算的產(chǎn)業(yè)化落地布局，將最先體現(xiàn)在人工智能、生物醫(yī)藥、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析和金融科技這四個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

量子計(jì)算賦能生物醫(yī)藥領(lǐng)域

“其實(shí)，‘賦能百業(yè)’不能夠說(shuō)以數(shù)量來(lái)定義，而是指很多領(lǐng)域都能找到可應(yīng)用的點(diǎn)，”金賢敏說(shuō)道，“產(chǎn)業(yè)賦能，就是量子計(jì)算能夠去跟產(chǎn)業(yè)結(jié)合，能夠磨合出新的能力?！?/p>

“我們年前已經(jīng)推出光量子芯片設(shè)計(jì)軟件和量子計(jì)算模擬軟件，以及我們商用科研級(jí)的光量子計(jì)算機(jī)。年后會(huì)陸續(xù)推出在金融科技、生物醫(yī)藥等板塊的算法解決方案和系統(tǒng)。”金賢敏認(rèn)為，圖靈量子未來(lái)要形成一個(gè)有軟件、有硬件、有算法應(yīng)用落地的全棧式布局的公司，“我們要做好這個(gè)全棧式的產(chǎn)品推出，同時(shí)未來(lái)還能夠更多地和公司或機(jī)構(gòu)合作。比如說(shuō)，我們?cè)趺锤鹑诳萍嫉墓竞献?，怎么和生物醫(yī)藥的公司合作，怎么去推動(dòng)量子計(jì)算在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析里面的應(yīng)用?！?/p>

隨著我國(guó)量子計(jì)算領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展，金賢敏表示，圖靈量子將堅(jiān)定地探索如何使各行業(yè)與量子計(jì)算交叉，如何合作磨合，讓量子計(jì)算的能力在未來(lái)爆發(fā)出來(lái)，最終形成量子計(jì)算大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。