·2021年2月成立的国内光量子芯片及光量子计算的先行者——图灵量子，在成立不到一年时间内，已完成三轮大额融资，累计融资额超5亿元人民币。
·金贤敏认为，社会和资本对于前沿科学产业转化保守态度的转变，为科学家走通产业转化的道路提供了条件。做科研与创业的思路有很多重叠，即都需要有一个创造价值的靶点。
“中国很多高校每年专利申请量已经远超世界上其他名校，但技术成果转化率却非常低。”2020年2月，新冠疫情封控期间，金贤敏在一篇题为《从论文到科技成果转化：斯坦福的秘密与中国的突围之战》的文章中写道。那是金贤敏回到上海交通大学任教的第六年，也是从那时起他开始思考社会，思考自己，思考他所研究的光量子芯片是否到了走出实验室进入产业化落地的拐点。
显然，他很快就有了答案。2021年2月，国内光量子芯片及光量子计算的先行者图灵量子宣告成立，创始人即为金贤敏。在成立不到一年时间内，图灵量子已完成三轮大额融资，累计融资额超5亿元人民币。有了资本的加持，金贤敏对于未来愈加坚定，“对接产业需求，可以让我们未来的研发更有方向性，我们可以逐步将量子系统越做越大，越做越复杂。”
量子计算产业化拐点已至
金贤敏从事量子研究已近20年，“从早期的理论，到之后的实验验证，其后的器件化，再到现在大规模的系统集成，特别是芯片化、集成化，越来越靠向工程化和产业化形态，并且现在一些算法角度和一些小的系统硬件角度，让量子计算已经有对接产业的能力了。”上海交通大学教授、图灵量子创始人兼CEO金贤敏对澎湃新闻（www.thepaper.cn）表示。
上海交通大学教授、图灵量子创始人兼CEO金贤敏。 图片来源：图灵量子
目前量子计算的技术路径有超导、光量子、离子阱、量子拓扑、半导体/硅量子点等。其中，有3条主要的技术路线：超导、离子阱及光量子。超导路径最为拥挤，IBM、谷歌、英特尔以及国内的本源量子、国盾量子等企业都在这一路线上布局；霍尼韦尔、IonQ以及国内的启科量子等选择了离子阱路线；光量子路线则是图灵量子和玻色量子的选择。
相较于金贤敏最初接触光量子领域时感觉到的不靠谱，现在他对产业化拐点将近的感觉越来越强烈。这种感觉一方面来自于这个领域直观可感的越来越热，另一方面则在于技术进步的速度越来越快。
超快可编程光量子芯片。 图片来源：图灵量子
“在光子芯片上做量计算的路径是越走越快，加速前进，它的成长曲线和传统芯片的成长曲线完全不同”，金贤敏说。光子芯片可以理解为“光的版本的电芯片”，线路里面是光信号。光的速度是30万公里每秒，光还可以出现干涉效应，这种效应和光的一些其他属性可以被利用来操控和处理信息。
当前学术界主要的研究任务是实现专用的量子模拟机，可以应用于组合优化量子化学、机器学习等特定问题，来指导材料设计、药物开发等。再接下去的一个阶段则是构建可编程通用量子计算机。从原理上讲，如果实现了量子计算的指数加速作用，一台100个容错量子比特量子计算机的算力，就可超越目前世界上所有计算机的算力之和。
在金贤敏看来，实现通用量子计算机有3个前提：百万量子比特的操纵能力，低环境要求，以及高集成度。“光量子路径是唯一能满足这些条件的技术体系，也是通向大规模通用量子计算的最可行路径”，金贤敏解释说，“光量子技术体系没有明显短板，光量子芯片是唯一可能大规模集成到数据中心的方案。它可以在室温下运行，可以小型化，不需要几千万、甚至上亿元的设备去支持它，并且依托传统的光芯片技术，甚至关联混合技术可以完成大规模集成。”
将量子计算带出实验室
目前，图灵量子已在实验上实现了单片集成128个全同量子光源的阵列芯片，这是目前有报道技术中能实现的最大规模的全同可扩展量子光源阵列。此项研究成果被美国物理学会遴选为“编辑推荐”。
一年前，金贤敏开始了量子计算赋能产业的探索，医药、金融、人工智能，是图灵量子最先尝试落地的3个领域。
飞秒激光直写三维光量子芯片。 图片来源：图灵量子
对于量子计算的发展而言，当下最重要的问题就是量子系统的规模。其必须达到一定规模以后，才能够有较大的用武之地，芯片则在很大程度上决定量子系统的规模。
为了不在将来遭遇“卡脖子”风险，图灵量子建立起覆盖光量子芯片、专用光量子计算机、光量子测控系统、光量子EDA软件、量子云平台的全产业链路，具备芯片设计、流片、封装、测试到系统集成及量子算法实现的全链条研发能力。金贤敏始终认为，在光量子计算上，如果不与国外同行齐头并进，就会步步落后，重蹈经典计算“缺芯少魂”的覆辙。在关键技术和部分关键元器件、零部件上受制于人，则无法避免“卡脖子”难题。
在金贤敏看来，光量子芯片就是图灵量子的护城河。除了设计制备芯片外，金贤敏坚持自主流片。流片简单来说就是将设计好的方案，交给芯片制造厂，先生产几片样品，检测一下设计的芯片能不能用，测试通过就可以大规模生产。
“如果我们单纯设计了芯片然后找别的公共平台流片，一旦对方技术不开放的话，出现了小问题你可能也不知道到底是怎么回事；即便换一家流片，也可能会出现别的问题。甚至现在流片受到国际形势的影响，那就存在被‘一剑封喉’的可能性。”
金贤敏继续说道，“就算跟目前国际上融资最高的两个团队——PisQ和Xanadu比起来，我们也依然是唯一能自主流片的团队。没有自主可控的流片，芯片的快速迭代和商用化生产就是空中楼阁。”图灵量子目前已在无锡启动国内第一条“光子芯片中试线”的建设。
科技创业的黄金时代
“我觉得未来10到15年中国都特别需要硬科技的支撑，国家、社会和资本都在拥抱高科技，对于高科技来说应该是一个黄金时代。”金贤敏认为，社会和资本对于前沿科学产业转化保守态度的转变，为科学家走通产业转化的道路提供了条件。
2010年，金贤敏从时任中国科技大学物理学教授潘建伟门下博士毕业，加入英国牛津大学团队攻读博士后，导师为牛津大学副校长、量子光学和超快光物理专家Ian Walmsley。当时，量子计算芯片化、集成化的发展趋势才刚开始，金贤敏所在的团队是国际上最早开展光量子芯片研究的两个团队之一。
2014年11月，金贤敏回国进入上海交通大学，组建了光子集成与量子信息实验室。在校方的支持下，用了4年时间把技术进一步推向极限。2018年，金贤敏制备出世界最大规模三维集成光量子计算集成芯片，并演示了真正空间二维量子行走，此项成果发表在《科学-进展》上，并被评为2018年十大光学产业技术。同年，金贤敏制备出了首个轨道角动量波导光子芯片。他们发布的49×49的三维集成的光子芯片，到目前为止尚未被超越。
但直到回国7年后，他才真正将科研成果向产业转化付诸实施。做出创业的决定一方面是源于自己对于量子计算研究的深入认识，另一方面也是受到身边人的触动。2020年初，金贤敏之前在牛津大学同一个实验室的伙伴参与创立了光量子计算公司PsiQ，获得微软旗下M12风投所领投的2.15亿美元巨额单笔投资。PsiQ也是目前量子计算领域融资最多、估值最高的公司。
在有了创业的想法后，金贤敏向上海交通大学校领导汇报了自己的科研成果产业化构想，不仅获得了肯定，还得到了资金的支持。图灵量子的第二轮融资背后就有交大母基金的身影。
金贤敏认为做科研与创业的思路有很多重叠，“比如带领学生去写一篇论文，和现在做产品、做技术都需要有一个创造价值的靶点。写论文要把这个东西有什么价值，与已有的研究有什么不同分析出来。产业化也要找到痛点，提出新的方案为什么有价值。”但两者的不同也显而易见，“最大的不同在于人员的管理，创业需要尊重人性，符合商业逻辑”，金贤敏坦言，在科学家向创业者的身份转换初期，他对于产业化的概念也十分模糊，后来在和投资人不断聊的过程中学习改变自己的认知，思路也随之越来越清晰。
金贤敏开玩笑地说，在中科大的学习经历让他学会了“对自己狠”，总是选很难的事情做；在英国的学习让他知道了如何创新；现在的他则笃信做了判断以后就选择一个方向走下去。
由图灵量子主办的2022世界人工智能大会“量子人工智能论坛”，将于9月3日下午13时30分至17时30分，在上海世博中心举行。澎湃科技将全程直播并报道。
