“我覺得中國的光量子計算應(yīng)該屬于國際第一方陣，但是光子芯片這種底層技術(shù)我們還是有一些困難。”在上海舉行的世界人工智能大會期間，圖靈量子創(chuàng)始人、上海交通大學(xué)長聘教授金賢敏接受澎湃新聞（www.loaarchitects.com.cn）專訪時表示，“中國的芯片制備工藝、品控等習(xí)慣以及工程師的耐心和素養(yǎng)，我覺得還是需要追趕國外?！?/p>

圖靈量子創(chuàng)始人、上海交通大學(xué)長聘教授金賢敏

根據(jù)上海交通大學(xué)官網(wǎng)的介紹，金賢敏是長聘教授 (Tenured Professor)，博士生導(dǎo)師，曙光學(xué)者、上海青年科技英才、唐立新優(yōu)秀學(xué)者獎、上?？萍紗⒚餍谦@得者，區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國家重點實驗室學(xué)術(shù)帶頭人，上海交大集成量子信息技術(shù)研究中心（IQIT）主任。

7月8日到10日，2021世界人工智能大會在上海舉行，大會以“智聯(lián)世界 眾智成城”為主題，圍繞“AI賦能城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型”方向，探討人工智能技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地的前沿進(jìn)展。

在世界人工智能大會“量子計算與光子芯片論壇”期間，金賢敏告訴澎湃新聞記者，光子芯片和電子芯片的制造不同，中國和外國都是在零起跑線上比賽，外國不再有先發(fā)優(yōu)勢，發(fā)展光子芯片不會被“卡脖子”。

金賢敏也表示目前研究環(huán)境和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化環(huán)境良好，他說：“硬科技的從業(yè)者、踏實做研究的人，我覺得我們的機(jī)會來了?！?/p>

以下為專訪實錄：

澎湃新聞：光子集成芯片的原理是什么？

金賢敏：可以認(rèn)為光子集成芯片和電子芯片是一種對應(yīng)關(guān)系。之前我們用的都是電芯片，把電子或者電信號在芯片上進(jìn)行處理。隨著電子芯片技術(shù)的發(fā)展，人們終于能夠做到在芯片上操縱光子。

顧名思義，光子芯片是光的版本的電芯片。光信號以30萬公里每秒的速度在指甲蓋大小的線路中奔跑。光還可以出現(xiàn)干涉效應(yīng)，這種效應(yīng)和光的一些其他屬性可以被利用來操控和處理信息。

澎湃新聞：光子芯片和現(xiàn)在的電子芯片在應(yīng)用上的區(qū)別是什么？

金賢敏：電芯片的應(yīng)用廣泛，涉及我們生活的各個角落；光芯片現(xiàn)在是嘗試用于解決一些卡脖子的問題。

比如，利用好光的相干、疊加屬性，實現(xiàn)量子計算中指數(shù)級的算力提升。這種并行的指數(shù)級的算力提升，是光子芯片目前的一個主流研究方向，也是我們圖靈量子正在做的事情。

我們也關(guān)注使用光量子芯片做一些“降維打擊”的事情，比如，我們的三維光子芯片和大規(guī)模超快可編程的光子芯片，它在一些矩陣運算、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，AI等相關(guān)領(lǐng)域有巨大作用。

澎湃新聞：目前，中國光子集成芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的水平和實力如何？在國際上處于什么樣的水平？

金賢敏：我覺得中國的光量子計算應(yīng)該屬于國際第一方陣，但是光子芯片這種底層技術(shù)我們還是有一些困難。中國的芯片制備工藝、品控等習(xí)慣以及工程師的耐心和素養(yǎng)，我覺得還是需要追趕國外。

總體來說，光子芯片領(lǐng)域我們落后于發(fā)達(dá)國家，但是一些點上不落后。比如，我們在2018年制作的三維光子芯片應(yīng)該是世界上最好的。三維光子芯片是光子芯片的一類，在這一類上我們花了4年時間把它打深打透，在三維光子芯片的規(guī)模和精度上基本上都做到了最好，至今未被人追上。

光子芯片和電子芯片制造不同。電子的波長非常短，可以做到納米級或者一個納米；光則是幾百納米級的，不能做特別小的。光子芯片在制造上沒有一定要用14納米或28納米或7納米工藝來做芯片的限制，而是說大家（國內(nèi)外）都可能是100納米制成，就看誰的工藝、設(shè)計好，看誰把光芯片跟光量子計算、應(yīng)用算法、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合得好。等于說，我們現(xiàn)在從頭開始，大家都在零起跑線上比賽。

我們現(xiàn)在可以做到“fabricate as design”，就是設(shè)計了就能做出來。

我們最近在做一個CMOS兼容的高速可編程光量子芯片，我覺得這是觸及到最根本的、最難的地方。從18年到現(xiàn)在做了三年多了，我越來越有信心了，我們基于CMOS工藝高速可編程的光子芯片已經(jīng)非常接近世界最高水平。

在我們社會創(chuàng)新氛圍的支持下，我覺得我們一定能做到最好。

澎湃新聞：今年6月下旬，您的團(tuán)隊實現(xiàn)了室溫寬帶量子存儲器嵌入的時間能量糾纏，這對于大規(guī)模的量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建至關(guān)重要。能否介紹一下寬帶存儲量子網(wǎng)絡(luò)？

金賢敏：寬帶量子網(wǎng)絡(luò)就是量子互聯(lián)網(wǎng)，將來的量子體系應(yīng)該是一些連接的、具有很強(qiáng)算力的節(jié)點。連接使其互通互融，保證量子態(tài)信息的傳輸，同時又能進(jìn)行聯(lián)合計算，這種分布式（空間上大規(guī)模）互聯(lián)的量子系統(tǒng)是未來量子互聯(lián)網(wǎng)的雛形。

這應(yīng)該是下一個顛覆性的技術(shù)。將來，不僅各個節(jié)點有很強(qiáng)的算力，而且能把各個節(jié)點連起來。這不僅能提升算力，而且能保證信息傳輸安全。

量子互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在處于雛形，但是我們已經(jīng)在量子互聯(lián)網(wǎng)走向室溫的寬帶上做了巨大努力。

室溫是指能在日常環(huán)境、而非嚴(yán)苛超低溫真空環(huán)境下運行，這是一項技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的根本；寬帶表示信息的帶寬比較寬。這是一個全系統(tǒng)技術(shù)：怎么把光停下，在想要的時候取出，取出時信號還能保持量子態(tài)，同時這個系統(tǒng)還能在室溫下運行。

這個工作很重要，我們付出了艱辛的努力才做出來。大家都知道這很重要，但是非常難。我們現(xiàn)在是國際上唯一做到長壽命、室溫、寬帶量存儲的。

澎湃新聞：作為科研人員，您覺得目前量子技術(shù)領(lǐng)域的研究環(huán)境如何？

金賢敏：環(huán)境很好。特別是對于硬科技的從業(yè)者、踏實做研究的人，我覺得我們的機(jī)會來了。

我們中國重視硬科技和前沿科技的布局。第一種硬科技是我們被卡脖子的、馬上要解決的；第二種硬科技是未來2到3年、3到5年形成的硬科技，這些硬科技形成時，我們中國人不可以被卡脖子。

我覺得量子科技屬于第二類，在未來3到5年可能會有突破，能夠避免被卡脖子。我們現(xiàn)在就咬住光量子芯片從設(shè)計到流片的全流程，將來我們甚至公布一些PDK，支持別人圍繞我們的芯片進(jìn)行后期開發(fā)，形成生態(tài)和系統(tǒng)。

而且我們本身也在做產(chǎn)業(yè)，我覺得將來形成產(chǎn)業(yè)集群后，至少我們有選擇的權(quán)利，有話語權(quán)。

澎湃新聞：在量子芯片領(lǐng)域，您覺得目前科學(xué)研究向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的環(huán)境如何？

金賢敏：我覺得投融資環(huán)境很好，我們總共見了20個投資人，有10個愿意投。有人說見了100個投資人，所以我講到這個時候，很多人覺得我們在“凡爾賽”。

上海給了我們這么好的環(huán)境，只要你做的事情靠譜，別人進(jìn)行盡調(diào)覺得你有一個靠譜、有戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊，那么你就會被認(rèn)可。

政府也很積極的尋找國家有需求、有用的一些技術(shù)，這個也在慢慢變好。

但還是有一些保守的勢力對新科技嗤之以鼻，他們總是想一些比較簡單的，比如怎么消費級、怎么物流創(chuàng)新。

我覺得那方面的創(chuàng)新很重要，我也是受益者，但是中國不能缺硬科技。所以我做了交大的終身教授后，還是決定做這件事情（創(chuàng)業(yè)），覺得不能辜負(fù)這個時代。