圖為工作人員在量子芯片生產(chǎn)線檢查儀器。代群 攝

圖為本源量子芯片總監(jiān)賈志龍博士正在中國首條量子芯片生產(chǎn)線上工作。代群 攝

編者按

新質(zhì)生產(chǎn)力特點是創(chuàng)新，關(guān)鍵在質(zhì)優(yōu)，本質(zhì)是先進(jìn)生產(chǎn)力。當(dāng)前，各地積極探索發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，塑造發(fā)展新動能、新優(yōu)勢，正匯聚起創(chuàng)新發(fā)展的熱潮。

如今，以量子科技、生命科學(xué)等為代表的顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)正在催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能；不少地區(qū)在超前謀劃、布局未來產(chǎn)業(yè)，朝著成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要陣地這一方向邁進(jìn)；同時，綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色，多地綠色低碳轉(zhuǎn)型勢頭正強；另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)，跑出新舊動能轉(zhuǎn)換“加速度”；新質(zhì)生產(chǎn)力呼喚新型生產(chǎn)關(guān)系，多地在探索如何打通束縛新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的堵點卡點，以求形成與之相適應(yīng)的新型生產(chǎn)關(guān)系……從今天起，本版推出系列報道“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，如何向‘新’而行”，探尋加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，多地多企業(yè)正在哪些方面求“新”求“變”。敬請讀者垂注。

清晨，曙光初現(xiàn)，位于安徽省合肥市的中安創(chuàng)谷科技園區(qū)深處的本源量子計算機組裝與測試實驗室已是一片忙碌。這里是孕育新質(zhì)生產(chǎn)力的前沿陣地，也是中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”研制團隊默默耕耘的地方。

量子技術(shù)作為新質(zhì)生產(chǎn)力中未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在今年的政府工作報告中被兩次提及。據(jù)了解，合肥高新區(qū)目前集聚量子產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)60多家。最新發(fā)布的《全球未來產(chǎn)業(yè)指數(shù)報告》顯示，合肥在量子信息領(lǐng)域排名全球第2位、全國首位。

這是一個面向未來的產(chǎn)業(yè)新賽道，也是一條從“0”到“1”的艱難探索之路。在量子技術(shù)應(yīng)用走進(jìn)尋常百姓生活之前，總有一些人要在一片“無人區(qū)”里啃“硬骨頭”。

與時間賽跑

3月18日，記者見到“本源悟空”時，它文靜地待在組裝測試線上，運行時的低鳴聲如同一個熟睡嬰兒的均勻鼻息。

我國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”是目前我國最先進(jìn)的可編程、可交付超導(dǎo)量子計算機，今年1月6日上線后向全球用戶限時免費開放，接收全球量子計算任務(wù)。

“本源悟空”由本源量子計算科技（合肥）股份有限公司（以下簡稱“本源量子”）自主研發(fā)并制造。本源量子是中國第一家量子計算公司，發(fā)源于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。本源量子已向中國用戶交付使用了第一代、第二代自主超導(dǎo)量子計算機，并建成運行我國首條量子芯片生產(chǎn)線。

在“本源悟空”的“娘家”——本源量子計算機組裝測試實驗室里，5臺超導(dǎo)量子計算機一字排開，“本源悟空”是其中規(guī)模最大的一臺。

實驗室里，研發(fā)人員或站在計算機前，緊盯著屏幕上的數(shù)據(jù)變化，或圍在量子計算機制冷設(shè)備前，激烈地探討著稀釋制冷機里低溫線纜的排布。

“我們正在攻關(guān)上線第二臺‘本源悟空’?！薄氨驹次蚩铡庇布兄茍F隊負(fù)責(zé)人、安徽省量子計算工程研究中心副主任孔偉成博士對記者說，“在搭載72比特超導(dǎo)量子芯片后，這一排超導(dǎo)量子計算機都會是‘本源悟空’?！?/p>

而在5臺量子計算機的對面，隔著玻璃的潔凈室里，我國第一條量子芯片生產(chǎn)線正運行生產(chǎn)超導(dǎo)量子芯片。

“本源悟空”搭載的72位自主超導(dǎo)量子芯片“悟空芯”就是在這條生產(chǎn)線上誕生的。“悟空芯”采用了72個計算量子比特的設(shè)計方案，還包含126個耦合器量子比特，共有198個量子比特。

“本源悟空”芯片研制團隊負(fù)責(zé)人、量子芯片安徽省重點實驗室副主任賈志龍博士告訴記者，當(dāng)時團隊在定比特數(shù)目時，想到了72比特，因為72比特會讓人聯(lián)想到“72變”，這個含義與量子芯片的功能也是非常貼切的，于是就從“孫悟空七十二變”演變成了今天的“悟空芯”，而搭載“悟空芯”的量子計算機就被稱為“本源悟空”。

“悟空芯”對環(huán)境要求很高，正常工作溫度在20mK左右，接近“絕對零度”（-273.15℃）。賈志龍表示，將“悟空芯”從團隊自研的量子芯片“冰箱”內(nèi)取出，再安裝到真空環(huán)境，工作人員要在規(guī)定時間2~3小時內(nèi)完成幾百根線的連接，整個操作過程不但要保證質(zhì)量可靠性，還要與時間“賽跑”。

賽道越走越寬

在“本源悟空”研制過程中，除了量子芯片、系列量子芯片生產(chǎn)工業(yè)母機設(shè)備，稀釋制冷機、高密度微波互聯(lián)模組等一臺臺關(guān)鍵部件也在陸續(xù)誕生……

維持“悟空芯”這類量子計算芯片環(huán)境溫度的主要設(shè)備是稀釋制冷機，針對稀釋制冷機自身性能要求很高，如供電、專用接地、冷卻水、磁環(huán)境、振動等任何一項做不到位，都會直接影響到量子計算芯片性質(zhì)。

孔偉成介紹，制冷機內(nèi)部空間是有限的，僅72位的“悟空芯”就需要接幾百根線和幾百個不同的低溫器件，此外還有結(jié)構(gòu)件等都要集成在稀釋制冷機內(nèi)部，不僅要考慮器件、線纜布局，還要保障每根線纜連接的可靠性、集成后的熱傳導(dǎo)等。為此，團隊攻關(guān)開發(fā)了高密度微波互連模組。

“本源悟空”搭載的硬件、芯片、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等四個方面均自主可控，其國產(chǎn)化率已超過80%，其余部件已自研備用。業(yè)內(nèi)專家稱“本源悟空”是我國超導(dǎo)量子計算機產(chǎn)業(yè)化的重要一步，標(biāo)志著我國超導(dǎo)量子計算機自主產(chǎn)業(yè)鏈基本成形。

在“本源悟空”量子計算機線上運行團隊負(fù)責(zé)人、安徽省量子計算工程研究中心副主任趙雪嬌看來，量子計算技術(shù)作為新一輪科技革命的戰(zhàn)略制高點，正逐步轉(zhuǎn)化為驅(qū)動經(jīng)濟社會發(fā)展的新引擎。這條制造鏈，一頭連著科技創(chuàng)新，一頭連著新質(zhì)生產(chǎn)力。

“以量子計算技術(shù)為代表的量子科技，在‘十四五’規(guī)劃期間乃至更遠(yuǎn)的未來，有望成為中國在全球科技產(chǎn)業(yè)中開疆拓土、引領(lǐng)新賽道的關(guān)鍵核心技術(shù)，并將催生出一批新質(zhì)生產(chǎn)力形態(tài)?！壁w雪嬌向記者表示，未來十年將是量子計算技術(shù)取得重大突破、商用化程度大幅提升、產(chǎn)業(yè)合作格局不斷深化的關(guān)鍵時期。

據(jù)了解，截至3月18日，全球遠(yuǎn)程訪問“本源悟空”已突破380萬次，已完成16.6萬條量子計算任務(wù)，且正在不斷增長。

創(chuàng)新占據(jù)“C位”

也有人十分好奇，在把量子科技應(yīng)用到現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的過程中，新質(zhì)生產(chǎn)力里的產(chǎn)業(yè)工人到底是一種什么樣的工作狀態(tài)？對此，記者在位于合肥高新區(qū)的國盾量子找到了部分答案。

2009年，在國家鼓勵科技成果轉(zhuǎn)化的號召下，國盾量子成立，成為率先從事量子科技產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一。2017年，世界首條千公里級量子保密通信“京滬干線”開通，并和“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星成功對接，其中，國盾量子發(fā)揮了重要作用，其產(chǎn)品也由此逐漸走向世界前列。

已經(jīng)成長為公司資深技術(shù)專家的李東東回憶其多年前參加前期地面驗證實驗的經(jīng)歷時唏噓不已，“當(dāng)時我們是在青海湖邊一個山上埡口的地方，真的是‘無人區(qū)’，住在一個放置在懸崖邊的集裝箱里，日落而作，日出而息，連狼都能不時看見”。

國盾量子用戶服務(wù)部團隊負(fù)責(zé)人谷風(fēng)波告訴記者，他日常工作一項重要內(nèi)容是，把客戶的新功能需求先“翻譯”然后傳遞給公司的研發(fā)部門，同時還要把量子技術(shù)應(yīng)用最新成果介紹給客戶?！坝捎诹孔蛹夹g(shù)對很多人來說都是個新鮮事物，很多時候客戶的需求較為模糊，我們必須經(jīng)過多輪溝通才能磨合出一個初步應(yīng)用方案。”

對于技術(shù)開發(fā)部門的工作人員來說，創(chuàng)新更是家常便飯?！耙驗槲覀兛倳鎸θ碌目蛻?，面對客戶的一些全新要求，一成不變的東西在我們這里比較少。”谷風(fēng)波說。

為此，公司里經(jīng)常會有各種“頭腦風(fēng)暴”的會議。沒有任何等級、客套、顧忌的約束，誰有好的想法，誰就可以“夸夸其談”。司空見慣的場景是，一個初入職場的“菜鳥”坐在“C位”大談特談其構(gòu)思與想法，而部門領(lǐng)導(dǎo)則坐在房間的一隅認(rèn)真地側(cè)耳傾聽。

該公司副總裁、副總工程師唐世彪十分清楚量子產(chǎn)業(yè)大道的不易。“在國盾量子成立之初，量子這條賽道還鮮有人參與，我們也是走一步看一步，在實際的發(fā)展過程中，面臨一系列技術(shù)問題和挑戰(zhàn)。”唐世彪說，正因為如此，勤奮學(xué)習(xí)、自由創(chuàng)新的氛圍尤其重要。