• 【榜樣】國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪: 勇闖“無人區” 搶占話語權
    來源:安徽商報 責任編輯:楊偉倩 分享到 2024-05-01 13:04:23

    2009年,唐世彪博士畢業后,投身于量子技術成果轉化事業,有幸見證、參與并推動了我國量子技術從跟跑到領跑的全過程。

    十幾年砥礪奮進,他投身于量子技術成果轉化事業,有幸見證、參與并推動了我國量子技術從跟跑到領跑的全過程。

    在追求卓越、精益求精和注重細節等工匠精神的引領下,唐世彪本著“干一行、愛一行、鉆一行”的專心精神,在量子產業這個“無人區”孜孜不倦、艱苦奮斗,推動了量子產業的發展,鞏固了我國在全球量子通信領域的技術聲譽和標準話語權。


    帶領團隊突破關鍵核心技術

    實現自主可控、國際領跑

    唐世彪2000年來到合肥,就讀于中國科學技術大學近代物理系;2009年安徽量子通信技術有限公司成立(國盾量子前身)時,唐世彪義無反顧地投身到還是“無人區”的量子科技產業化事業中。

    國盾量子成立于2009年,是國內率先從事量子科技產業化的企業。當時,國內對這一新技術的認知極為有限,在核心器件、關鍵技術等方面都存在“卡脖子”的難題。經過十年的發展,唐世彪和團隊一起攻克了一系列難關,不僅推動了我國在量子通信的實用化、產業化方面領跑世界,還可以反哺于科研發展,助力空間環境監測、巡航測距等技術創新。

    在國盾量子成立之初,科研、工作環境與今天天差地別。當時公司正在進行一款重要產品——高速量子密鑰分發(QKD)設備研制,其中的重要元器件——單光子探測器需要從國外進口,且需要液氦制冷維持運轉(液氦為稀缺資源,需要從美國進口)。

    “為了防止美國了解我們的研制進展,公司想辦法從俄羅斯進口了超導單光子探測器,并經中國科學技術大學協調,得以使用科學島上的液氦?!?nbsp;國盾量子副總裁、副總工程師唐世彪告訴記者。

    一個液氦杜瓦瓶只能使用一周,在這一周里,唐世彪就帶領團隊連軸轉,吃住都在實驗室,抓緊時間做技術攻關驗證。只在補充液氦期間休息兩天,之后再繼續連軸轉,如此往復大概6個月,終于完成第一代高速QKD設備原型機研發。

    作為在“無人區”里探索并成長起來的企業,國盾量子深知關鍵器件、核心技術自主可控的重要性,決心要下大力氣,花功夫突破“卡脖子”難關。

    下決心容易,操作起來卻需要克服理論、工藝等重重難關。以單光子探測需要制冷環境為例,密封性不佳會導致水汽進入APD管進而嚴重影響探測效率,唐世彪和同事們研究了低溫安裝、低溫膠密封管殼、雙級管殼搭接、制冷組件密封等工藝,確定了一套單光子探測一體化的制冷盒工藝。

    用時4年,APD芯片和密封制冷工藝的相互磨合,每年大概要做上千次的驗證試驗,不斷發現問題和解決問題,從無到有,終于實現了單光子探測核心器件及制冷工藝的全面國產化。

    此后,唐世彪和同事們又花了3年時間,一方面繼續提升APD芯片性能,研究增加 “金屬-介質反射層”提升光子吸收能力、分腔隔離的串擾抑制技術抑制暗計數和降低制冷要求,另一方面發展小體積的集成制冷工藝,解決了影響探測器長期可靠性的低溫密封劣化、玻璃絕緣子低溫開裂、器件靜電耐受性差等問題,最終實現了集成度和性能的大幅提升,單光子探測體積整整縮小40倍以上,性能遠超國外進口器件,可靠性、成本、體積也大幅領先。

    基于核心器件的突破,唐世彪帶領團隊快速迭代了量子通信產品,支撐了世界首條千公里級量子保密通信“京滬干線”、國家廣域量子保密通信骨干網(一期)、“天地一體”量子保密通信網,并作為“第一完成人”獲得安徽省科技進步一等獎。

    2021年,美國將國盾量子列入實體清單,得益于堅持自主可控的前瞻布局,公司量子保密通信相關產品及量子計算調控系統等產品的核心組件已實現國產化,少量通用進口元器件均有國產化替代方案。同年,公司還推出了國際首款1U的小型化量子密鑰分發設備、全球首個小型化量子衛星地面站等開創性產品,進一步鞏固了我國在量子通信領域的領先優勢。


    參與標準建設推動產業發展

    搶占國際話語權

    量子通信是一項新興的密碼技術,在產業化過程中除了技術突破之外,還要獲得相應的產品資質與合規性檢測證明。

    在發展的過程中,唐世彪深深體會到了“產業發展,標準先行”,在國內通過參與標準建設為國盾量子也為其他量子企業發展“鋪路架橋”,在國外為我國提高國際話語權貢獻力量。

    以往國家行業檢測標準的制定,往往先借鑒國外的成功經驗,再結合我國的行業特點加以修訂形成我國的標準體系。反觀量子通信領域,國內外檢測標準都是空白,同樣屬于“無人區”。

    作為第一個吃螃蟹的人,唐世彪帶領團隊大力配合主管單位推動國內檢測標準的落地。前后歷時4年,協同主管單位開始量子通信的技術規范研究、立項申請及標準制定,最終實現行業標準的發布。

    在檢測標準落地后,唐世彪又投身到商用密碼資質認證工作中, 2021年,唐世彪帶領團隊拿到了主管單位簽發的國內第一款量子產品的檢測證書。

    “我們不僅僅推動第一個完成了量子產品的資質認證工作,更重要的是打通了量子產業資質認證的產業流程鏈條,為后續的量子產品的資質認證制定了標準規范,國內其他廠家紛紛遵循此流程和規范開展資質認證工作?!碧剖辣敫嬖V記者。

    依托于我國在量子通信領域的技術領先、產業領先的優勢,唐世彪和同事們又在有關部門的指導下,投身到ISO、ITU等國際標準的制定中,主導或參與80余項國內外標準的研制工作,并牽頭制定《量子密鑰分發的安全要求、測試和評估方法》國際標準,這是中國主導的首個系統性地規范量子密鑰分發安全檢測技術的國際標準,有力搶占了國際話語權。

    在專利領域,唐世彪目前已有91項專利授權,其中國外專利3項,并榮獲安徽省專利金獎;培養出40余名技術骨干,不少人已成長為各領域的技術或工藝帶頭人。

    安徽商報融媒體記者 梁巍

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