專訪董事長丨國盾量子應(yīng)勇：希望過5年、10年，量子科技變成身邊日常使用的產(chǎn)品

每經(jīng)記者 張寶蓮    每經(jīng)編輯 文多    

量子，構(gòu)成物質(zhì)和能量的基本單位。在沒有被“發(fā)現(xiàn)”之前，牛頓的經(jīng)典力學(xué)統(tǒng)治著物理世界，即世界是確定的，而量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)讓經(jīng)典物理學(xué)的大廈轟塌，并開啟了一個(gè)令人難以置信的新世界。

量子力學(xué)在20世紀(jì)初期誕生，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)從理論走向應(yīng)用。在量子的世界，科學(xué)家們用“模糊的”“不確定的”“鬼魅的超距作用”形容量子。在網(wǎng)絡(luò)上，“遇事不決、量子力學(xué)”用來形容量子技術(shù)的深?yuàn)W和神秘。但到今天，量子技術(shù)已經(jīng)走向?qū)嵱?，在政?wù)、通信、能源等領(lǐng)域，量子信息技術(shù)已經(jīng)有了一批成熟的應(yīng)用落地。

2020年7月9日，在科創(chuàng)板鼓勵(lì)硬科技企業(yè)上市的條件下，國盾量子（SH688027，股價(jià)152.01元，市值122億元）成功于科創(chuàng)板上市，成為國內(nèi)乃至全球首家量子信息技術(shù)領(lǐng)域的上市公司，開拓了從0到1的歷史進(jìn)程。目前，“國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)”總里程已超12000公里，是全球領(lǐng)先的運(yùn)營級(jí)量子骨干網(wǎng)絡(luò)。其中大部分使用了國盾量子提供的量子通信設(shè)備。

“二次創(chuàng)業(yè)再出發(fā)”的國盾量子肩負(fù)著產(chǎn)業(yè)報(bào)國的志向，將更多的實(shí)驗(yàn)室成果導(dǎo)向?qū)嶋H應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了量子通信核心器件的自主可控，加大了量子安全技術(shù)在電信、電力、金融等領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，業(yè)務(wù)領(lǐng)域從量子通信逐步拓展至量子計(jì)算和量子測(cè)量。今年，國盾量子將向市場(chǎng)交付第四臺(tái)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)。不過，距離量子信息技術(shù)尤其是量子計(jì)算的大規(guī)模商業(yè)化，產(chǎn)業(yè)鏈仍有很長的路要走。

7月19日，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者赴約采訪國盾量子董事長應(yīng)勇。當(dāng)天，他身著淺藍(lán)色襯衣，談吐平和，語氣輕柔，向記者講述了量子信息技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前夕的故事。

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商業(yè)化前景需構(gòu)建在真實(shí)有價(jià)值的算力之上

“說得極端一點(diǎn)，在未形成真實(shí)有價(jià)值的算力之前，大規(guī)模商業(yè)化市場(chǎng)是不存在的。”談到量子計(jì)算的商業(yè)化前景，應(yīng)勇表示。

今年7月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的求解費(fèi)米子哈伯德模型量子模擬器，這被認(rèn)為是邁入了量子計(jì)算第二階段的里程碑。在這一階段，關(guān)鍵任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)量子比特的糾錯(cuò)和穩(wěn)定性。

在應(yīng)勇看來，在第二階段最有可能產(chǎn)生實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的是量子模擬，即以人工構(gòu)建的量子體系，模擬真實(shí)的微觀場(chǎng)景，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。但是量子模擬目前仍是實(shí)驗(yàn)研究，其商業(yè)價(jià)值需進(jìn)一步評(píng)估。

今年4月，國盾量子中標(biāo)合肥超量融合計(jì)算中心項(xiàng)目并將交付一臺(tái)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，這是國盾量子對(duì)外銷售的第四臺(tái)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)。但是，量子計(jì)算機(jī)的使用目前多是作為科學(xué)儀器，用于滿足上游的科學(xué)研究。“量子優(yōu)越性”也只是體現(xiàn)在解決特定問題時(shí)能比經(jīng)典計(jì)算機(jī)更快地提供答案，但因?yàn)樯形葱纬赏ㄓ眯?，沒有體現(xiàn)太多的商業(yè)價(jià)值。

圖片來源：視頻截圖

“如果實(shí)現(xiàn)通用可編程，真實(shí)穩(wěn)定地輸出算力，這個(gè)商業(yè)價(jià)值將是巨大的，大家都非?？春梦磥淼目臻g。但是走到那一步確實(shí)不容易，還有很長的路要走，大約是10年的時(shí)間。”應(yīng)勇說。

真的到那一天，量子計(jì)算機(jī)才能夠真正實(shí)現(xiàn)其算力，才能談得上大規(guī)模商業(yè)化。量子計(jì)算機(jī)造價(jià)昂貴，目前一臺(tái)售價(jià)在千萬到上億元，因此商業(yè)模式上，可以采用云服務(wù)的模式向社會(huì)提供租賃服務(wù)，用戶可以使用量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)和材料分析等。“普通人有很多場(chǎng)景可以使用，例如我作為一名研究人員，負(fù)責(zé)材料分析和設(shè)計(jì)，現(xiàn)在有很多仿真設(shè)計(jì)軟件可能做的結(jié)果不理想，我會(huì)用量子計(jì)算幫助我計(jì)算。對(duì)于金融行業(yè)更是如此。量子計(jì)算機(jī)發(fā)展后，將成為大家的一種工作方式。”應(yīng)勇說。

“在很長時(shí)間內(nèi)會(huì)聚焦超導(dǎo)技術(shù)路線”

不過，要想量子計(jì)算機(jī)形成真實(shí)可用的算力，需要極其強(qiáng)大的硬件設(shè)備。盡管量子信息技術(shù)賽道競爭激烈，但是路線之爭始終未分出高下，目前存在多種量子計(jì)算技術(shù)路線，超導(dǎo)技術(shù)是其中之一，此外還有光量子、離子阱、冷原子等。應(yīng)勇介紹，量子科技前景光明，雖然中間路線較為不清晰，但是整個(gè)方向正確。目前大量的人力、物力、財(cái)力投入到這個(gè)賽道，只要有人做，問題就可以解決。

2023年，中科大團(tuán)隊(duì)推出的第三代光量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”，能夠操縱255個(gè)光子，其求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問題的速度比當(dāng)時(shí)全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快1億億倍。在國外，以谷歌、IBM、英特爾為首的科技巨頭，也在加碼量子計(jì)算的研發(fā)。2023年，IBM推出了世界上第一臺(tái)突破1000量子比特的超導(dǎo)通用量子計(jì)算機(jī)。

應(yīng)勇表示，超導(dǎo)技術(shù)在量子計(jì)算中具有一些優(yōu)勢(shì)，可以與半導(dǎo)體工藝和微波控制等共用一些技術(shù)，能夠幫助后續(xù)進(jìn)行量子比特?cái)?shù)量規(guī)?；瘮U(kuò)張和解決糾錯(cuò)。實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)，是為了提高量子計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性，這通常需要更多的量子比特來保護(hù)和生成邏輯比特。當(dāng)量子比特?cái)?shù)量達(dá)到百萬級(jí)別時(shí)，需要解決低溫環(huán)境、控制電路和連接線纜等問題，同時(shí)也要考慮成本和可操作性問題，這是超導(dǎo)技術(shù)路線存在的局限性。

“不同路線之間存在激烈競爭，每條路線也有自己的缺點(diǎn)，最終哪條技術(shù)路線能夠率先實(shí)現(xiàn)，大家都無法預(yù)測(cè)。但是國盾會(huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)聚焦超導(dǎo)路線。”

應(yīng)勇表示，在未來的研發(fā)投入上，國盾會(huì)平衡研發(fā)投入和產(chǎn)出，實(shí)際上是倒過來計(jì)算，根據(jù)產(chǎn)出預(yù)期或者業(yè)務(wù)推廣需要布局研發(fā)工作。“目前我們的量子通信技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟。未來可能還有一些新技術(shù)和新方向，會(huì)在技術(shù)迭代或者補(bǔ)充現(xiàn)有解決方案方面持續(xù)投入。”

應(yīng)勇補(bǔ)充說：“在量子計(jì)算、量子精密測(cè)量等新方向，更多采用‘沿途下蛋’（持續(xù)性產(chǎn)出科技轉(zhuǎn)化而來的產(chǎn)業(yè)成果）的模式。通過產(chǎn)學(xué)研合作推進(jìn)發(fā)展，研發(fā)投入在相對(duì)較短的周期內(nèi)能夠形成產(chǎn)品并支撐業(yè)績。”

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對(duì)信息安全的需求是應(yīng)用推廣的關(guān)鍵

當(dāng)前，以量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)為主的量子通信技術(shù)最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其原理是利用量子力學(xué)的不可測(cè)性和唯一性原理，實(shí)現(xiàn)了信息傳輸?shù)母叩燃?jí)安全。

國際咨詢機(jī)構(gòu)ICV預(yù)測(cè)，2021年，全球量子通信市場(chǎng)規(guī)模約為23億美元，預(yù)計(jì)到2025年，增長到153億美元。

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在國盾量子的營收結(jié)構(gòu)中，量子通信業(yè)務(wù)收入占據(jù)半壁江山。而推動(dòng)該部分業(yè)務(wù)持續(xù)增長，源自社會(huì)對(duì)信息安全的需求。

從目前來看，市場(chǎng)上依然以經(jīng)典加密技術(shù)為主流，隨著量子計(jì)算的快速發(fā)展，使得破解經(jīng)典加密算法變成可能。人工智能時(shí)代的到來，要保障海量數(shù)據(jù)資產(chǎn)的安全性，應(yīng)對(duì)未來威脅，則離不開量子通信技術(shù)。

在應(yīng)勇看來，量子通信技術(shù)能否廣泛應(yīng)用，取決于人們對(duì)信息安全的需求，還需要與付出的成本形成平衡。目前市場(chǎng)對(duì)量子技術(shù)的需求尚未完全顯現(xiàn)。“雖然大家都非常重視安全問題，但是為了安全購買時(shí)大家都會(huì)猶豫。我需要花費(fèi)多少錢，是不是我花費(fèi)的錢越多越安全，沒有客觀衡量的標(biāo)準(zhǔn)嗎？”

應(yīng)勇認(rèn)為，量子計(jì)算的發(fā)展可能對(duì)現(xiàn)有信息系統(tǒng)構(gòu)成威脅，需要開發(fā)防護(hù)手段。尤其是在政府部門和銀行等對(duì)信息安全要求高的領(lǐng)域。國盾量子在2009年著手做量子通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，得益于科學(xué)家非常前瞻性的眼光。NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）提供了對(duì)抗量子計(jì)算的建議，計(jì)劃逐步部署抗量子計(jì)算，并預(yù)計(jì)在未來二十年左右，建造出足夠大的量子計(jì)算機(jī)——而它能夠破解目前使用的所有公鑰方案。

“我們?cè)谑畮啄昵熬鸵呀?jīng)開始實(shí)施量子通信技術(shù)，通過多年的產(chǎn)品化、工程化實(shí)驗(yàn)，我們將其制作成了一個(gè)比較成熟的解決方案。這是一個(gè)具有前瞻性的布局。如何用這項(xiàng)技術(shù)解決更多問題，不是一個(gè)企業(yè)或者科研團(tuán)隊(duì)就能解決的。信息安全需要投入，所有的安全都需要權(quán)衡成本。”應(yīng)勇表示。

應(yīng)勇認(rèn)為，信息安全越來越重要。特別是大數(shù)據(jù)和大模型等各種數(shù)據(jù)使用技術(shù)在不斷發(fā)展。量子技術(shù)在生成高質(zhì)量隨機(jī)數(shù)和密鑰分發(fā)方面具有優(yōu)勢(shì)，可以提升云服務(wù)的安全性。“我們希望通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，能夠產(chǎn)生更多有價(jià)值的應(yīng)用。在這種情況下，數(shù)據(jù)隱患越來越多。需要保護(hù)的數(shù)據(jù)越來越多。云服務(wù)的安全性是考慮的重要因素，加密技術(shù)是保障數(shù)據(jù)在云服務(wù)中安全的關(guān)鍵。”應(yīng)勇表示。

企業(yè)與政府、科研機(jī)構(gòu)的合作是推動(dòng)量子技術(shù)發(fā)展的重要途徑。例如合肥量子城域網(wǎng)的建設(shè)，該網(wǎng)絡(luò)由中電信量子科技有限公司承建、國盾量子提供核心量子通信設(shè)備。該網(wǎng)進(jìn)一步促進(jìn)了量子信息產(chǎn)業(yè)鏈完善，助力合肥成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、全國領(lǐng)先的“量子中心”。

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從1到N：保持好自己的定力非常重要

在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪時(shí)，應(yīng)勇表示：“擔(dān)任董事長之后，工作內(nèi)容和節(jié)奏并沒有太多區(qū)別。只是壓力會(huì)更大一些。”

2009年5月，應(yīng)勇參與了國盾量子的籌辦，深知這一路走來的艱辛。“在早些年推廣量子通信技術(shù)時(shí)，很多人并不知道這是什么，多年的發(fā)展下來，再提到量子通信，就不需要過多講解背景性的內(nèi)容，別人討論的則是產(chǎn)品本身的使用場(chǎng)景與造價(jià)。”應(yīng)勇感慨道。

在上市以后，國盾量子何時(shí)扭虧成為股東關(guān)注的問題之一。作為一家處于未來產(chǎn)業(yè)賽道的上市公司，如何平衡投入與產(chǎn)出、強(qiáng)化經(jīng)營管理、搭建高效協(xié)作的管理團(tuán)隊(duì)、推動(dòng)各項(xiàng)事業(yè)快速發(fā)展，成為應(yīng)勇要面對(duì)的問題。

2021年7月，應(yīng)勇?lián)喂究偛茫?023年7月，應(yīng)勇從彭承志手中接棒董事長一職，國盾量子也加速了應(yīng)用落地與推廣的速度。

今年2月，國盾量子發(fā)布國內(nèi)首款可商用可量產(chǎn)的量子計(jì)算機(jī)用稀釋制冷機(jī)；4月，超導(dǎo)量子計(jì)算芯片“驍鴻”刷新了國內(nèi)超導(dǎo)量子比特?cái)?shù)量的紀(jì)錄，并將用于驗(yàn)證國盾量子自主研制的千比特測(cè)控系統(tǒng)，同月，國盾量子中標(biāo)合肥超量融合計(jì)算中心項(xiàng)目并將交付一臺(tái)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)；6月，國盾量子推出自主研發(fā)的氧化釕溫度計(jì)ezQ-RX56，產(chǎn)品測(cè)溫極限接近6毫開爾文（mK），刷新了國內(nèi)紀(jì)錄。

從理論發(fā)現(xiàn)到技術(shù)驗(yàn)證再到產(chǎn)品應(yīng)用，往往需要較長的周期。應(yīng)勇說，前沿技術(shù)產(chǎn)品，其市場(chǎng)接納度存在不確定性。盡管在實(shí)驗(yàn)室階段設(shè)想得很好，但實(shí)現(xiàn)快速市場(chǎng)采購和規(guī)模化應(yīng)用并非易事。比如，量子測(cè)量領(lǐng)域的冷原子重力儀是實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)成果，在國盾平臺(tái)上又歷經(jīng)兩三年的轉(zhuǎn)化，“目前我們的冷原子重力儀可以精確測(cè)量重力加速度到小數(shù)點(diǎn)后8位，能夠捕捉到微小的變化，將其組網(wǎng)部署后，有望對(duì)地下活動(dòng)特別是地震等監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)更早期的預(yù)判。”

“誰都想擴(kuò)展規(guī)模、獲利，我們更迫切地想到這一點(diǎn)。但是需要時(shí)間，把握好自己的節(jié)奏，不受外界影響。我們會(huì)傾聽外界的聲音，是否符合公司需求和實(shí)際。”應(yīng)勇表示。

他認(rèn)為，保持好自己的定力非常重要——尤其對(duì)于科創(chuàng)企業(yè)來說。頻繁改動(dòng)會(huì)對(duì)研發(fā)方向、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)帶來非常大的影響。“我們不可能僅僅為了實(shí)現(xiàn)盈利去美化報(bào)表，例如砍掉研發(fā)。這不符合公司戰(zhàn)略需求，要考慮可持續(xù)發(fā)展。”

應(yīng)勇認(rèn)為，企業(yè)要有社會(huì)責(zé)任，在短期利益和長期利益之間要做取舍。做最大的努力，做最壞的打算，讓公司保持平穩(wěn)發(fā)展。“我希望過5年、10年，量子科技不再被拿來討論，（而是）變成身邊日常使用的產(chǎn)品，那時(shí)候可能整個(gè)產(chǎn)業(yè)又走向了一個(gè)新的高度。我認(rèn)為這個(gè)大概率會(huì)實(shí)現(xiàn)。”