以下文章來源于光子盒公眾號(hào) ，作者光子盒研究院

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過去兩年是中國量子信息科技集中爆發(fā)的一年。2020年12月，中國科大宣布成功構(gòu)建了76光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，并使我國成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國家。2021年，構(gòu)建113光子的“九章二號(hào)”。2022年5月，中國科大和濟(jì)南量子技術(shù)研究院實(shí)現(xiàn)了658公里TF-QKD和光纖傳感混合網(wǎng)絡(luò)，突破傳統(tǒng)光纖振動(dòng)傳感難以超過100公里的限制。

而這些重要科技成果的背后都有同一位幕后功臣——尤立星團(tuán)隊(duì)。尤立星團(tuán)隊(duì)開發(fā)的超導(dǎo)納米線單光子探測器(SNSPD)在光量子計(jì)算和量子通信研究中都扮演了重要角色。

九章量子計(jì)算機(jī)的橫空出世，也讓持續(xù)在超導(dǎo)探測器領(lǐng)域默默耕耘的尤立星由幕后走向臺(tái)前，但尤立星的成功并非一朝一夕。從2007年回國，尤立星已在超導(dǎo)單光子探測領(lǐng)域深耕了十多年。早在2016年，尤立星團(tuán)隊(duì)就開始SNSPD的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，成立了賦同量子科技有限公司，在成立不到5年的時(shí)間里便完成了百余套SNSPD系統(tǒng)銷售。而在探測器的性能方面，于2020年實(shí)現(xiàn)了基于NbN材料SNSPD 98%的系統(tǒng)探測效率，刷新了該團(tuán)隊(duì)在2017年創(chuàng)造的92%的效率世界紀(jì)錄。

· 賦同量子的超導(dǎo)納米線單光子探測器系統(tǒng) ·

科技競爭，標(biāo)準(zhǔn)先行！2022年8月19日，經(jīng)過四年的努力，由賦同量子科技有限公司董事長尤立星研究員牽頭制定的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61788-22-3經(jīng)國際電工委員會(huì)（IEC）批準(zhǔn)并正式發(fā)布。這是全球首個(gè)超導(dǎo)單光子探測器的國際標(biāo)準(zhǔn)，也是在超導(dǎo)電子學(xué)領(lǐng)域我國牽頭制定的首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)。

借此機(jī)會(huì)，尤立星博士接受了深入訪談。在訪談中，尤立星博士介紹了自己的科研經(jīng)歷和賦同量子的成立淵源，并就企業(yè)產(chǎn)品、商業(yè)模式、合作競爭、應(yīng)用領(lǐng)域、未來發(fā)展等話題展開了詳細(xì)分享。展望未來，尤立星博士表示，隨著全球競爭逐漸劍拔弩張，賦同量子更將“腳踏實(shí)地，仰望星空“。在已有基礎(chǔ)上，義不容辭地承擔(dān)更多高精尖科技研發(fā)的企業(yè)使命，“核心技術(shù)必須掌握在我們自己手里！”

尤立星，賦同量子科技（浙江）有限公司董事長，研究員、博士生導(dǎo)師，國家級(jí)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，獲政府特殊津貼。2003年，尤立星在南京大學(xué)取得博士學(xué)位，之后在日本東北大學(xué)、瑞典查爾姆斯理工大學(xué)、荷蘭特文特大學(xué)、美國NIST和加州大學(xué)伯克利分校從事超導(dǎo)電子學(xué)研究，具有豐富的超導(dǎo)電子學(xué)器件與應(yīng)用研究經(jīng)驗(yàn)。截至目前已在Nature、Science、Nature Photonics、PRL、OE等雜志上發(fā)表論文200余篇，發(fā)明專利逾30項(xiàng)，國際會(huì)議大會(huì)報(bào)告3次，邀請(qǐng)報(bào)告20余次。

訪談?wù)砣缦拢?/span>

01

多元學(xué)術(shù)背景，熱忱“從零開始“

問：您曾在瑞典、荷蘭和美國多地游學(xué)/工作，這些跨國經(jīng)歷對(duì)回國科研、創(chuàng)業(yè)起了哪些作用？

尤立星：我的經(jīng)歷比較特別。在幾個(gè)不同的地方工作過，每個(gè)地方工作時(shí)間都不長、研究方向也不一樣。盡管大領(lǐng)域都是超導(dǎo)電子學(xué)，但實(shí)際上內(nèi)容差別很大。這有利有弊，弊處是研究深度不夠，好處是學(xué)習(xí)不同的東西使得我的知識(shí)面更寬廣，導(dǎo)致我特別適合做交叉學(xué)科研究，而且在做全新研究的時(shí)候上手會(huì)更快，更容易接受新鮮事物。這也是我回到國內(nèi)可以做超導(dǎo)單光子探測技術(shù)研發(fā)的主要原因。雖然以前從未研究過，但是也不覺得是個(gè)問題，我并非第一次接觸新東西了。這個(gè)背景對(duì)我整個(gè)發(fā)展過程來說是很重要和很特殊的部分。

問：您回國時(shí)為何選擇了上海呢？

尤立星：我回來的時(shí)候，研究所剛剛啟動(dòng)超導(dǎo)電子學(xué)研究方向，正在招收相關(guān)工作人員。我覺得那是一個(gè)好機(jī)會(huì)，研究的內(nèi)容也很有意義和價(jià)值。在研究所，我從零開始規(guī)劃、學(xué)習(xí)，組建團(tuán)隊(duì)，按照我自己的想法推動(dòng)整個(gè)研發(fā)進(jìn)程。這對(duì)于我來說很重要的：提供了一個(gè)“從零開始”的平臺(tái)，擁有足夠大的空間去施展。

02

創(chuàng)立賦同量子，拓寬商業(yè)版圖

問：為何選擇在嘉善創(chuàng)業(yè)呢？

尤立星：涉及到公司的定位。我們本質(zhì)上做高端科研儀器，這涉及到制造業(yè)：每交付給客戶一臺(tái)設(shè)備都需要制造業(yè)的支持。上海比較適合大型企業(yè)，對(duì)于小微制造業(yè)并沒有特殊的優(yōu)勢，但上海周邊卻能夠提供非常好的環(huán)境，它們也非常希望上海的高科技產(chǎn)業(yè)外溢。嘉善離上海最近，地理位置相對(duì)較為優(yōu)越，企業(yè)相關(guān)政策上也較為靈活、高效。另外，嘉善的人力成本和流動(dòng)性相對(duì)較低，可以對(duì)制造業(yè)提供較好的支撐。2019年，公司的超凈間產(chǎn)線在嘉善投入運(yùn)營，目前公司占地2000平米。企業(yè)目前在嘉善發(fā)展比較順利，但是嘉善在量子領(lǐng)域還缺少上下游的企業(yè)，賦同量子進(jìn)一步發(fā)展相對(duì)比較孤單，這也是企業(yè)發(fā)展需要思考的問題。

問：產(chǎn)品生產(chǎn)均在嘉善和上海完成，還是有其它代工廠？

尤立星：我們沒有代工廠這個(gè)概念，因?yàn)樽龅氖窍到y(tǒng)里面非常細(xì)節(jié)的東西。如果從代工廠的角度理解，我們最大的“代工廠”是上海研究所：我們的芯片是上海研究所研發(fā)的。其他的核心組件基本都是商業(yè)級(jí)的，比如我們的制冷機(jī)是從中船重工鵬力（南京）超低溫技術(shù)有限公司或者日本住友重機(jī)械工業(yè)公司采購。自研的低溫同軸電纜、低溫溫度計(jì)等低溫電子學(xué)產(chǎn)品都是由多個(gè)不同廠家提供不同材料或者組件，沒用哪個(gè)代工廠可以掌握所有的東西。另外，一般每年市場體量達(dá)到千萬量級(jí)以上才會(huì)出現(xiàn)代工廠的概念，量子領(lǐng)域還遠(yuǎn)沒達(dá)到這個(gè)級(jí)別。量子行業(yè)有很多原創(chuàng)的思想，但很多產(chǎn)品其實(shí)還是不同領(lǐng)域成熟的產(chǎn)品和技術(shù)的再整合和優(yōu)化。

問：今年7月1日，賦同量子位于意大利的“SNSPD歐洲D(zhuǎn)emo中心”正式啟用，這是一種什么樣的業(yè)務(wù)形式？

尤立星：我們和意大利簽定的協(xié)議叫“demo lab協(xié)議“。我們?cè)谀遣焕账褂袀€(gè)實(shí)驗(yàn)室，安裝了一臺(tái)機(jī)器，并提供部分服務(wù)和示范驗(yàn)證。同時(shí)，我們的實(shí)驗(yàn)室位于那不勒斯費(fèi)德里克二世大學(xué)的孵化器中。這個(gè)模式和國內(nèi)的大學(xué)面向產(chǎn)學(xué)研合作的孵化器是類似的，我們就是和這個(gè)孵化器簽定的合作協(xié)議。

問：能談?wù)勝x同量子目前的商業(yè)模式嗎？

尤立星：現(xiàn)在我們屬于“走在中間“的狀態(tài)：既不是完全成熟的固定型號(hào)產(chǎn)品、也不是完全定制化的產(chǎn)品，未來公司的產(chǎn)品會(huì)逐漸成型固定。這也和量子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展有關(guān)：技術(shù)還在不停地演進(jìn)，用戶需求也在不停更新。

03

科研成果商品化，軟硬件兼施

問：賦同跟中國科大潘建偉院士團(tuán)隊(duì)合作密切，九章光量子計(jì)算機(jī)有多大比例會(huì)使用到賦同的單光子探測器嗎？光子的數(shù)量和SNSPD的需求量是一個(gè)線性增長的關(guān)系嗎？

尤立星：九章使用的幾乎所有的單光子探測器都是由賦同量子提供的，可能還有少量他們前期從國外采購的。量子計(jì)算機(jī)中的光子比特?cái)?shù)量和SNSPD的數(shù)量是有一定的線性關(guān)系，比如九章2.0中實(shí)現(xiàn)了113個(gè)光子144模式，其中使用了144通道超導(dǎo)單光子探測器，平均探測效率達(dá)到0.83。

問：除了超導(dǎo)納米線單光子探測器，賦同還有哪些產(chǎn)品？

尤立星：賦同量子定位是一個(gè)超導(dǎo)、量子及低溫電子學(xué)領(lǐng)域的小型高科技公司，我們提供相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與支持，比如低溫恒溫器定制服務(wù)，覆蓋0.3K到4K的深低溫溫區(qū)。另外還有很多低溫電子學(xué)元器件，比如低溫同軸線、低溫柔帶線、超導(dǎo)同軸線、低溫放大器、低溫溫度計(jì)等。

問：賦同量子現(xiàn)在的產(chǎn)品都是純國產(chǎn)嗎？

尤立星：嗯，賦同量子已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了主要核心部件國產(chǎn)化。SNSPD系統(tǒng)主要包含芯片、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電子學(xué)系統(tǒng)四大部分。核心的SNSPD芯片是由研究所研發(fā)，制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)的核心部件可以選擇國內(nèi)不同廠商的產(chǎn)品，然后由公司設(shè)計(jì)圖紙加工組裝；電子學(xué)系統(tǒng)由公司自行開發(fā)。

問：從實(shí)驗(yàn)室到商品化轉(zhuǎn)型存在哪些困難？

尤立星：兩部分。一個(gè)是產(chǎn)品方面，在實(shí)驗(yàn)室里從0到1做出一個(gè)創(chuàng)新很難，但從1到100的工程化也不容易。不止要把芯片和系統(tǒng)做好，還要做到用戶友好，對(duì)應(yīng)地需要在軟件和硬件方面升級(jí)迭代N次。好在我們的客戶都是水平極高的各領(lǐng)域研究人員，可以幫助我們一起將國產(chǎn)高端科研裝備快速升級(jí)迭代。

另一挑戰(zhàn)是如何去和進(jìn)口產(chǎn)品競爭？尤其是當(dāng)進(jìn)口和國產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格差不多時(shí)，研究人員一般傾向于選擇進(jìn)口產(chǎn)品。這個(gè)需要我們付出更多努力來改變這個(gè)狀況。首先，在產(chǎn)品方面，基于前期的硬核科技積累，我們可以真真正正拿出和國外一致、甚至優(yōu)于進(jìn)口的高性能產(chǎn)品；其次，在服務(wù)方面，我們有專業(yè)和高效的售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)，不斷積攢良好的用戶口碑。目前，我們已經(jīng)看到用戶心態(tài)正在慢慢轉(zhuǎn)變，開始信賴國產(chǎn)。2020年末，公司進(jìn)一步推出中國“芯”計(jì)劃，采用國產(chǎn)的高性能芯片替代用戶過去采購的國外芯片，得到了非常多國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)的響應(yīng)和支持。

問：一般最尖端的科學(xué)技術(shù)會(huì)先應(yīng)用于國防軍事，請(qǐng)問賦同的產(chǎn)品是否涉及、或有潛力應(yīng)用于軍事國防、深空探測等領(lǐng)域呢？

尤立星：超導(dǎo)納米線單光子探測器是達(dá)到光子探測靈敏度極限的探測器，不僅可應(yīng)用于量子通信、量子計(jì)算等量子領(lǐng)域，也可應(yīng)用于對(duì)弱光極限探測有需求的經(jīng)典領(lǐng)域，如深空探測、激光雷達(dá)、生物成像等。這些經(jīng)典領(lǐng)域?qū)?huì)是我們未來拓展的目標(biāo)，但是對(duì)于這些新方向，新技術(shù)的進(jìn)入需要一定的時(shí)間來培養(yǎng)用戶，并且還需要不斷地解決應(yīng)用層面的問題。

問：賦同做高端科研產(chǎn)品，是否有考慮生產(chǎn)一些民用產(chǎn)品比如半導(dǎo)體探測器等？

尤立星：簡單來講，我們首先“腳踏實(shí)地“，堅(jiān)持走好高端科研儀器賽道；當(dāng)然，科研賽道應(yīng)用面相對(duì)較窄，我們會(huì)在這個(gè)賽道”仰望星空“，通過應(yīng)用場景的分析調(diào)研和客戶合作等方式，尋求更大的市場上升空間。半導(dǎo)體探測器我們還在仔細(xì)調(diào)研和分析。超導(dǎo)量子器件及低溫電子技術(shù)是我們發(fā)展的核心領(lǐng)域和努力目標(biāo)，我們這個(gè)基本盤是不會(huì)變的。

04

放眼全球，“核心技術(shù)必須掌握在自己手里“

問：今年8月，您的團(tuán)隊(duì)制定的全球首個(gè)超導(dǎo)單光子探測器國際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。為什么想做這件事，接下來還有怎樣的相關(guān)工作？標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)的難點(diǎn)？

尤立星：首先，大家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，做標(biāo)準(zhǔn)和做產(chǎn)品、做科研同等重要，甚至更重要。如果能夠把標(biāo)準(zhǔn)做好，對(duì)于技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品優(yōu)化都很有幫助；其次，做標(biāo)準(zhǔn)需要全球做SNSPD的研究人員共同參與，可以擴(kuò)大中國在相關(guān)領(lǐng)域的影響力。在標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)過程中，遇到的主要難點(diǎn)在于標(biāo)準(zhǔn)的要求要比產(chǎn)品的要求高很多，因此需要站在一個(gè)更高的基準(zhǔn)上重新理解系統(tǒng)和設(shè)計(jì)，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)。

因此，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雖然前前后后已經(jīng)做了四年，但與剛開始既定的理想目標(biāo)還是有差距，當(dāng)然這期間我們也對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)有了更深的理解。下一步我們將繼續(xù)完善產(chǎn)品，向著更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)努力。

問：賦同量子取得當(dāng)前成績的原因？

尤立星：主要分為兩點(diǎn)，機(jī)遇和理念。超導(dǎo)單光子探測器發(fā)展的最大需求和技術(shù)驅(qū)動(dòng)力來自量子信息技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，自2000年起，全球的量子信息技術(shù)在科研和產(chǎn)業(yè)化方面發(fā)展都十分迅速，刺激了需求的迸發(fā)。另外一方面，也源于賦同的理念。公司以“有用的產(chǎn)品、良好的服務(wù)“為理念，這種務(wù)實(shí)的理念使得我們非常注重和應(yīng)用端的科研人員配合，從而在和國際同行競爭中取得優(yōu)勢。

問：怎么看待同行競爭呢？

尤立星：同行競爭其實(shí)非常重要，可以促進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展迭代。但超導(dǎo)單光子探測器是一個(gè)相對(duì)較小的領(lǐng)域，因此同行之間重要的不是內(nèi)卷，而是如何外擴(kuò)，把整個(gè)應(yīng)用市場做大，從而推動(dòng)超導(dǎo)單光子探測器領(lǐng)域的發(fā)展，讓大家都有較好的生存空間。

問：高科技領(lǐng)域國際競爭激烈、貿(mào)易摩擦等，對(duì)賦同有何影響？

尤立星：高端科研儀器一直掌握在國外手里，這一定程度上限制了中國科技的發(fā)展。我們探測系統(tǒng)的部分組件也受到了國際競爭和貿(mào)易禁運(yùn)的影響，比如賦同核心產(chǎn)品SNSPD系統(tǒng)中的低溫制冷機(jī)，曾經(jīng)大量使用日本住友公司的成熟產(chǎn)品。但隨著中國在量子信息領(lǐng)域的崛起，住友對(duì)終端用戶就提出了極其苛刻的限制。這一切也都在激勵(lì)我們：核心技術(shù)必須掌握在我們自己手里。

問：公司在未來3-5年的未來發(fā)展規(guī)劃及目標(biāo)？

尤立星：作為一個(gè)小型高科技公司，賦同正在非常健康、穩(wěn)步地向前發(fā)展。公司下一步的發(fā)展規(guī)劃，首先是站穩(wěn)基本盤，滿足國內(nèi)量子信息領(lǐng)域?qū)Ω咝阅躍NSPD的需求；其次，將從擴(kuò)大應(yīng)用范圍著手，積極探索量子信息以外的應(yīng)用場景，比如生命科學(xué)、高能物理等；此外，緊密聯(lián)系上下游公司，尋求戰(zhàn)略層面技術(shù)與資本合作。我們也歡迎投資，特別是領(lǐng)域上下游的資本合作，進(jìn)一步擴(kuò)大公司規(guī)模，增強(qiáng)公司抗風(fēng)險(xiǎn)能力。整體上來說，穩(wěn)中求進(jìn)。