
國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪
其中,本源量子和國盾量子均中標“超導量子計算機”;國儀量子則中標“離子阱量子計算機”。
三家公司均是合肥量子領域明星企業。三家同時中標,顯示出當地政府對量子計算產業的扶持力度。
“在當前階段,量子計算機在運行過程中需要大量時間去維護。三個標段、三臺量子計算機、兩種技術路線,可以讓‘超量融合’項目在給用戶使用的過程中,可以連續被使用不中斷?!币晃粯I內人士告訴元新聞記者。
在公眾一般認知中,上述三家明星企業均背靠中科大科研團隊。其中,國盾背靠潘建偉院士團隊;本源背靠郭光燦院士團隊;國儀背靠杜江峰院士團隊。三家公司的主營業務一直各有側重:國盾側重“量子通信”、本源側重“量子計算”、國儀則側重“量子測量”。
但這種界限已經被打破。
三大團隊的業務正在交叉。三家公司目前均在開展量子計算業務;與此同時,創立于蕪湖,由郭光燦院士擔任公司創始人的問天量子也在深耕量子通信。
在主營業務多元化上,步伐最大的是國盾量子。這家成立于2009年的公司在一個月前剛剛獲得中電信量子集團19.03億元定增,國務院國資委成為其實際控制人。
2024年4月8日,國盾量子發布公告稱:2023年公司量子通信營業收入為8610.45萬元,量子計算營業收入4478.25萬元;量子精密測量營業收入為1772.19萬元。
這意味著,在國盾量子的整體營收結構中,“量子計算”已經三分其一,營收規模已超過公司最重要的主營業務“量子通信”的一半 ;與此同時,在整個2023年,公司“量子計算”營收同比增加44.16%,這一增速遠遠大于“量子通信”,也大于整體增速(15.87%)。
國盾量子發力“量子計算”,與背后的中科大科研團隊密不可分。
科大國盾量子科技園
2015年以前,中國科學技術大學中科院量子信息與量子科技創新研究院潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊,正在構建可編程超導量子計算原型機“祖沖之二號”。
當年,科大團隊研發的重點是“量子芯片”,而測控和傳輸系統和稀釋制冷機都擬采用進口。
但是進口太貴。當年,一個能支持8比特的測控系統,就要賣到600多萬。
以“祖沖之二號”176比特的測試規模來算,“光測控系統就需要一個多億的成本?!眹芰孔痈呒墝<抑x樹欣稱。

祖沖之號
國盾量子本就發源于上述中科大團隊,2009年成立,兩年后由其主導的合肥城域量子通信試驗示范網已經建成,而電子學以及光電控制一直是國盾量子的強項。
因此,國盾量子當年抽調研發人員實施量子計算機“測控和傳輸系統”的國產化。這一進程一直持續到2021年,“祖沖之二號”繼光量子計算原型機“九章”后在超導量子比特體系獲得“量子計算優越性”。
與此同時,“祖沖之二號”的測控和傳輸系統也基本實現了國產化,“成本降低了大約一半?!?/span>
“盡管量子通信和量子計算是不同產業方向,但量子領域一些共性和底層的技術是相通的?!敝x樹欣告訴元新聞記者。
一個最明顯的例證是,“祖沖之二號”成功后,當年抽調過去搞量子計算的同事后來又回到國盾繼續“無縫對接”搞量子通信?!皩嶋H上兩邊很多底層工作都是一回事?!?/span>
在應用層面,“量子通信”和“量子計算”是“盾”和“矛”的關系。
量子通信是迄今為止唯一被嚴格證明是無條件安全的通信方式。但量子計算則最有可能威脅通信安全。量子通信鑄“盾”,量子計算造“矛”。
兩者的攻防,可能事關未來世界信息安全的角力。在中國量子信息產業,科大國盾被普遍認為是一個“鑄盾者”。
在公司層面,“鑄盾”者開始加速“造矛”大致始于2019年前后。
2019年,谷歌在《自然》雜志發布研究論文,宣布在量子計算領域取得重大突破,正式實現“量子霸權”(其研發的Sycammore量子處理器能在200秒內完成計算,而最快的超級計算機則需要一萬年)。
谷歌稱取得這一突破前后總共花費了13年時間。
后來擔任國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪告訴元新聞記者:“當年谷歌的這一消息令人震撼?!?/p>
這也令一直專注“量子通信”的國盾量子開始加速布局“量子計算”。
國盾量子一直被稱為“中國量子通信第一股”。2020年IPO時,因由“墨子號”量子通信實驗衛星首席科學家潘建偉院士持股而變得備受矚目。在中國量子產業的主流敘事中,“量子通信”一直是國盾的主營業務,背后是“京滬干線”和“墨子號”的傳奇故事。
唐世彪一直認為,在2020年之前有三件事意義重大:2011年合肥城域量子通信試驗示范網建成;2017年世界首條遠距離量子保密通信干線“京滬干線”建成和2020年國盾量子上市。
國盾量子上市儀式
但以上三件事均與“量子計算”無關。實際上,在國盾量子的IPO招股說明書中,難覓“量子計算”身影,國盾量子被定位為“量子通信產品和相關技術服務供應商”,主要產品包括“量子保密通信網絡核心設備、量子安全應用產品、核心組件以及管理與控制軟件”四大門類。
但在IPO之后,情況正在發生變化。
2020年,國盾量子成立量子調控技術部,當年實現營收504.42萬元;
2021年4月,國盾量子宣布擬投資7926.2萬元建設“量子計算原型機及云平臺研發項目”;
2022年,國盾量子計算及測量相關儀器設備銷售及服務實現營業收入3418.92萬元,占整體營收的25%;
2023年5月,國盾量子發布新一代量子計算云平臺,接入“祖沖之號”同款176比特超導量子計算機。
國盾量子相關人士告訴元新聞記者:國盾量子迄今為止已經對外銷售四臺量子計算機整機,“量子比特操縱數從24比特到176比特不等?!?/p>
與此同時,國盾量子也在全力加速超導量子計算機的國產化進程?!捌渲?,核心組件稀釋制冷機的運行指標已達到國際同類產品先進水平,室溫操控系統已可操控千比特以上大規模量子芯片?!?/p>
作為中國量子產業領域最負盛名的“鑄盾”公司,國盾量子的另一只手也在加緊“造矛”。元新聞與國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪的對話由此展開。
超前布局
《元新聞》:一家量子通信公司,為什么要搞量子計算?
唐世彪:很重要的一方面,當然是業績需要,上市之后需要業績支撐,量子計算可以帶來實際營收。
但還有另一方面,國盾量子來源于中科大團隊。這么好的資源,我們當然愿意去多做一些科研探索性工作。
中科大實驗室主要進行基礎技術研究,而國盾量子更多聚焦于科技成果轉化。國盾的任務,是發展實用化的量子信息技術,對實驗室技術產品進行工程化、商業化、產業化,反過來支持各大高校實驗室的前沿研究。
因此,我們之前一直做量子通信,現在做量子計算和量子測量。這個過程不是一種“轉向”,而是自然而然。我們相信,量子通信的底層技術,可以為更多產業服務,包括量子計算和量子測量。
量子計算機
《元新聞》:好像也不是非做不可。
唐世彪:不??赡苣阌X得量子計算離生活還很遠。但經典計算機剛出來的時候,離生活也很遠。
如果經典計算機光有一個裸奔CPU,能有什么用?量子計算機也一樣。整個量子計算是個產業鏈和生態系統,不僅僅需要“超導量子芯片”,還需要軟件編譯系統、操作系統、應用軟件、算法。整個產業界需要超前布局。
鴻蒙為什么能夠做起來?因為華為搭建了整個生態,一被制裁馬上就能接管。
同樣,對量子計算的投入非常必要。在國際上,量子計算賽道的競爭已經非常激烈了。我們做量子計算,就是在超前布局這樣一個生態。量子計算底層技術一旦突破,我們就可以快速應用。不做這個布局,十年二十年后,可能會被卡(脖子)得很難受。
《元新聞》:為什么不單獨成立一家公司來做量子計算?
唐世彪:如果單獨做一家公司,可能得到的資源會更多。但國盾可能并不完全用資本邏輯、運營邏輯在做事。這是我們跟別的公司不一樣的地方。
包括我們跟政府和機構接觸,普遍認定我們國盾就是做量子通信,這是根深蒂固的。我倒覺得無所謂。業內真正懂的人,還是知道我們(量子計算)實力的;另外我們已經上市了,不需要再做一家公司這種方式來融資。
所以我們可能不太需要別人太關注我們。而且過度的熱點也不一定對行業有好處。
”祖沖之號“同款超導量子計算機
“狼真的來了!”
《元新聞》:量子計算是怎么出現在國盾的計劃中的?
唐世彪:這件事說起來很有趣。我一畢業就在國盾搞量子城域網。記得2012年、2013前后,我們去給政府、客戶科普“什么是量子通信”時,有兩個內容必講,屬于PPT保留頁。
國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪
一個是后來當選科學院院士的王小云不斷攻破經典算法密碼的案例;另一個就是IBM、谷歌最近又在量子計算上動作頻頻。前一件事是告訴大家現有的“盾”并不靠譜;后一件事是說“矛”越來越鋒利。
所以,量子計算一開始是出現在我們的PPT上,是幫助我們宣講的。
結果2019年,谷歌竟然直接宣布實現“量子霸權(量子計算優越性)”。記得當時我非常震撼。一開始是質疑,但是質疑很短,但接著就是震撼。
《元新聞》:相當于一直喊狼來了,結果狼就真的來了。
唐世彪:沒錯。我們一直警惕的東西居然一朝實現了。當時我們就意識到,這絕對是一種“新質生產力”。就像火箭一開始飛向太空,標志著人類可以擺脫地球引力束縛,具體能做什么不知道,但前景已經展現出來了——蒸汽機車剛剛出現的時候,跑的可能比馬還慢,但是超過馬絕對只是時間問題。
造矛和鑄盾
《元新聞》:真正開始布局是從什么時候開始的?
唐世彪:其實,2015年我們在完成股份制改造及更名為科大國盾量子技術股份有限公司時,經營范圍就增加了“量子計算及通用量子技術開發、應用、咨詢、系統集成服務”等。
在公司層面,真正有成果差不多要到2020年。應該說,量子計算技術和產業仍處于早期的探索階段,我們的布局是隨著科研突破而加速的。
中國在兩種物理體系都實現了“量子計算優越性”,這也令國盾在量子計算產業化的投入變得十分緊迫。在現階段,還是希望以我們擅長的產學研合作的方式,推動成熟成果的轉移轉化。
《元新聞》:國盾做量子計算,有什么優勢?
唐世彪:在量子通信領域積累的大量工程化經驗。
《元新聞》:你怎么看待量子通信和量子計算的關系?
唐世彪:如果你把量子通信看成“盾”;量子計算看成“矛”,矛和盾的關系是很微妙的。
一方面,不把“矛”(量子計算)做好,整個量子產業生態,我們就會落后于國際,可能也會拖累到“盾”(量子通信)。
國盾量子的量子計算相關產品
另一方面,“盾”是基于物理安全的,它其實不依賴于數據安全。但你如果不擁有“矛”這種超級計算能力的話,那么“盾”的必要性是不夠的。換句話說,如果你認識不到量子計算的能力之強,那你就不會意識到量子通信這種高等級安全的必要性。
做信息安全,最大的困難是什么呢?就是很多人不認為信息安全是剛需,人們很難意識到通話和數據安全的必要性。
上升到國與國的競爭。國家層面算力提升,對經典安全體系的攻防,媒體可能不會公開報道。如果斯諾登事件沒有爆出來,你怎么知道美國在監聽?所以,如果不掌握“矛”,可能“盾”你也護不了。
邁向第二階段
《元新聞》:如果把量子計算機和經典計算機做類比,現在量子計算進展到哪個階段了?
唐世彪:量子計算機大致有三個階段。
第一階段,就是谷歌、中科大實現的“量子霸權”(量子優越性),即針對一些特殊問題,造出一臺比目前計算機更快的量子計算機,大概需要50個量子比特;
第二階段,能夠操縱幾百個量子比特,實現一種專用的量子模擬機,用于高溫超導機制、特殊材料設計等目前計算機無法處理的問題;
第三階段,爭取未來二三十年,造出可編程的通用量子計算機。
現在我們還在邁向第二階段。如果對標經典計算機,差不多就是上世紀五十年代馮?諾依曼用計算機模擬導彈發射和原子彈的爆炸的那個時期。
(元新聞記者 梁巍 )