更高性能量子计算机“悟空”今年将在合肥问世

本源量子计算机组装测试实验室。

本源量子芯片总监贾志龙博士正在安装量子芯片。

在合肥，有一条长数百米的“云飞路”，因一个产业的集聚，成为全国闻名的合肥地标，以至于许多人只记得它后来的名字——“量子大道”。从这条路启航，合肥量子产业的“同行者”纷至沓来，“先行者”高歌猛进。如今，量子产业生态已在合肥建起，一批领军企业更有了新基地与新目标，正朝着更远处一往无前。

【起点】

从云飞路启航，“科研人”勇闯产业“无人区”

2017年，中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿和中国科学技术大学教授郭国平，带领实验室博士团队在合肥创立了中国第一家量子计算公司——本源量子，公司总部就驻扎在合肥高新区的云飞路上。

一群“科研人”，立志要把量子计算机从实验室里“带出来”。

本源量子总经理张辉博士说，企业建立的初衷就是要推动量子计算机实现由科研到工程化的突破，让它能真正走向实际应用。此后3年，本源集中力量攻关研发。“这3年来，每一个量子计算机的零配件，我们都认真攻坚、打磨，并且做到自主可控。”

最终，在国内，量子计算机成功在合肥率先实现了工程化。2020年，本源量子上线了首台国产超导量子计算机本源悟源，并向全球用户提供真实的量子计算云服务。

将镜头拉开，同年，就在本源量子隔壁，成立于2009年的国内首家从事量子信息技术产业化的企业——国盾量子，在科创板成功上市，成为“量子科技第一股”。上市首日，便打破了此前的科创板新股开盘涨幅纪录。国盾量子副总裁唐世彪告诉记者，当年，国内实用化光纤量子保密通信网络总计7000余公里，超过6000公里使用的都是国盾的产品。

俯瞰云飞路，除了国盾量子、本源量子，彼时，在这条路两侧，还密布着国内第一家以量子精密测量为核心技术的国家高新技术企业——国仪量子等一批覆盖了量子通信、量子测量、量子计算等各领域的量子科技企业，累计有20多家。

人们也开始习惯将这条数百米长的道路称为“量子大道”。更有不少人说起“云飞路”不太清楚，但一说“量子大道”，便知道在哪。“量子大道”成为真正的地标。

2021年，以“量子科技，产业革命”为主题的量子产业大会在合肥举行，来自海内外量子信息产业界的专家、学者和企业代表齐聚合肥，探讨量子产业发展之路，展示量子科技重大进展。大会上，张辉热情地向来访者介绍本源新研发的首款国产量子计算机操作系统。“长久以来，合肥的量子科研实力大家有目共睹，而今天，合肥更已经成为量子科研和产业的‘双高地’。”张辉说。

科大国盾量子科技园。

【长跑】

攀技术高峰，量子技术正“走向”千家万户

没有任何一家优秀的科技企业能“躺在”历史成就上，从“量子大道”起步的是一场创新长跑。

近年来，国盾量子持续深度参与我国“天地一体”广域量子保密通信网络建设，提供量子密钥分发设备、小型化量子卫星地面站等产品及技术支持。目前，我国已建成了总长超过1万公里的量子通信地面光纤网络。

与此同时，国盾量子还致力于让量子保密通信“通向”千家万户。

去年8月，国盾量子参与建设的合肥量子城域网正式开通，这是目前我国规模最大、应用最多的量子城域网。“开通后运行良好。目前，城域网开展的业务线已增至90多条，涉及政务云数据信息、金融信息等。服务范围上，已经覆盖整个合肥500多个企事业单位，为相关信息的通信安全保驾护航’。”国盾量子技术专家谷风波说。

与中国电信、科大讯飞、国家电网等携手，国盾量子还研制出“量子密话”“量子安全智能办公本”“量子加密对讲机”等更多为人“触手可及”的量子安全应用，为物联网、大数据、云计算、人工智能以及5G等领域进行“量子安全赋能”。“目前我们的量子密话通信产品个人用户已经超过了40万，许多人真正用上了量子安全技术。”

在量子产业另一关键领域，本源量子也不断“攀爬”。

“2020年之前，我们主要实现从科研向工程化转型。2020年至今，我们处于不断提升硬件以及拓展应用渠道的阶段。”张辉说。从2020年上线的6比特量子计算机，再到研制出24比特、64比特量子计算机，这几年，本源量子计算机的性能不断提升，但这条路并非一帆风顺。

好在，在合肥，创新创业者从不孤独。

张辉回忆，团队研发曾遇到一项棘手问题。“互连系统的问题。从室温到零下273度多的极低温，信号怎么很好地传输进去？这涉及到线缆连接等很多问题，让我们一时间犯了难。”张辉说，当时，他们通过本地政府常态化组织的“揭榜挂帅”活动，将这一需求提出。提报很快通过后，政府“搭台”，并给予‘揭榜’者配套相应资金补贴，帮助本源在全国找到了最好的团队来参与这项技术攻关，加速解决了这一难题。

“目前，我们已经成功交付一台24比特超导量子计算机给用户使用，正在交付一台64比特超导量子计算机。”张辉说。本源量子计算机的成功交付也使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。

本源悟源超导量子计算机。

【远方】

立足新基地，创造“更先进”“更实用”量子技术应用

今年2月，全球著名的前沿科技咨询机构ICV发布了首个年度全球未来产业发展指数报告。在量子信息领域城市（集群）排名中，合肥位居全球第二，全国首位。在该领域企业排名中，我国3家企业入围前20强，均为合肥企业，包括国盾量子、国仪量子和本源量子。

与此同时，合肥量子产业的“同行者”更多了。截至目前，有着“中国声谷 量子中心”之称的合肥高新区已构建起了量子产业生态。目前，高新区共有量子企业54家，其中从事量子关键技术研发与应用的企业25家，位居全国第一，量子上下游配套企业29家。

“先行者”们也有了新基地与新目标。

在中安创谷科技园，本源量子拥有了6000平方米集办公、实验等多功能为一体的办公楼。4月13日，位于一楼的两间实验室里一片繁忙，各种机器不停运转，技术人员仔细调试。

张辉骄傲地告诉记者，这两间实验室都称得上国内顶尖，其中有着国内首条量子芯片生产线。“一间是做量子芯片研发、生产、制造的，另一间是做整机测试和组装。”张辉告诉记者，就在这两间实验室里，即将诞生我国新一代量子计算机——“悟空”。

“第一代‘悟空’将有72比特。当时我们想到‘72变’所以取名‘悟空’。”张辉告诉记者，在量子计算领域，五六十比特是一个“分水岭”，突破五六十比特，标志着具备了去探索更多实际量子计算应用的能力，让量子计算机能更好地服务社会。“目前研制进展一切顺利，预计今年正式发布。之后我们还将继续研制72+比特的量子计算机。”

如今，本源量子还在成都、北京、郑州、深圳等地布局了分公司，不断延伸“触角”。而国盾量子也整体迁至了位于合肥文曲路与燕子河路交口的科大国盾量子科技园。

“这里是一个以量子通信为核心的产业聚集地。”谷风波说，中电信量子科技有限公司、中科锟铻量子工业互联网有限公司等上下游企业都已入驻园区，产业链内的合作交流更加便利，更易集群发展。同时这里还已建起了目前量子信息行业内精度最高的全自动化表面贴装生产线以及光电模块组装测试车间、整机组装测试车间等，将能实现研产销一体化。“在已有产品之上，未来，我们将开发更多实用化的量子安全应用，让量子保密通信技术为更多行业赋能。”

合报科学+融媒体工作室 

合肥通客户端-合报全媒体记者 刘畅司晨（图片由受访者提供）