“作为核心器件的高灵敏度单光子探测器,当时国内的产品还无法满足需求,但进口的产品不仅价格高昂且良品率很低,严重影响了我们的研发进度。”唐世彪说,“后来才知道,海外供应商专门进行了二次筛选,将性能较差的产品卖给我们。”
为了冲破研发瓶颈,国盾量子联合国内优势研发机构开启国产化攻关。四年间,团队完成上千次实验,最终实现核心器件全面国产化,探测效率反超进口产品五六倍。“自主可控不仅关乎技术,更是一种使命感,这也进一步让我们坚定了自主研发的决心。”唐世彪感慨道。
“沿途下蛋”跨越成果转化“天堑”
在坚持走自主研发的道路上,国盾量子在量子技术的产业化过程中,仍然面临诸多挑战,不仅在于技术的研发,更在于如何将先进技术转化为生产力。
“要跨过成果转化的‘天堑’,就需要深深扎根中国的科研力量,形成‘科研带动产业,产业反哺科研’的良性循环。”看着国盾量子实验室中的“祖冲之二号”同款量子计算机,唐世彪一边介绍一边说。
以量子计算为例,目前的经典计算机正面临着算力增长的瓶颈,量子计算可以实现指数级的算力优势,这对于中国科技和产业的发展至关重要。但是,我国在超导量子计算机的研制过程中,曾长期面临测控系统等关键设备依赖进口的困境。
“超导量子计算对于温度的控制要求很高,但长期以来国产高精度仪器没有足够的迭代机会,这不仅影响了我国量子计算机的研发,长远来看也不利于相关产业的发展。”唐世彪回忆说。
为了打破这一局面,国盾量子选择与中国科学技术大学合作,抽调技术人员组成联合攻关小组,实施量子计算机“室温测控系统”国产化。到2020年左右,公司打破国外同类技术垄断,基本完成了“室温测控系统”的研制及定型,推出了整体价格远低于国外商用仪器的超导量子计算测控系统——ez-Q Engine,并服务于“祖冲之二号”实现量子计算优越性实验。2024年,国盾量子推出国产稀释制冷机ez-Q Fridge,实际运行指标达到同类产品国际主流水平,成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。而成功商业化,也为国盾量子的持续研发投入提供了源源不断的支持。
“在量子这一前沿领域,有太多难关需要攻克,而攻克难关的技术,又可以成为在发展过程中持续对外溢出的成果。”唐世彪背对着国盾量子展厅里展示的满满一墙的技术转化成果告诉记者,“先进的技术不能寄希望于一步登天,而是需要不断‘沿途下蛋’,才能跨越产学研转化的‘天堑’。”
共建产业生态参天“大树”
量子技术的应用除了需要牵头企业的努力,还需要整个产业生态的支持。
在量子保密通信领域,国盾量子与中国电信合作推出了“量子安全OTN专线”“量子密话”等产品和业务,这些产品的推出不仅提升了信息安全水平,还为量子技术的广泛应用奠定了基础。
2022年8月,全国规模最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网——“合肥量子城域网”正式开通运营。该网络共包含8个核心网站点和159个接入网站点,光纤全长1147公里,面向政务、金融、大数据和工业等领域,服务近500家委办局和380家国资委下属企业,已成为新的“合肥城市名片”。
国盾量子的发展历程不仅是中国量子科技产业化的缩影,也是科研人员在践行“量子科技 产业报国”的道路上留下的深深背影。
“量子产业正处于准备起跑的阶段,未来将迎来更大的发展机遇。我们将持续加大研发投入,推动量子通信、量子计算和量子精密测量技术的不断进步,践行量子信息产业的开拓者、实践者和引领者的责任担当。”唐世彪说。