圖為工作人員在量子芯片生產線檢查儀器。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線上工作。代群 攝

編者按

新質生產力特點是創(chuàng)新，關鍵在質優(yōu)，本質是先進生產力。當前，各地積極探索發(fā)展新質生產力，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、生命科學等為代表的顛覆性技術和前沿技術正在催生新產業(yè)、新模式、新動能；不少地區(qū)在超前謀劃、布局未來產業(yè)，朝著成為發(fā)展新質生產力的重要陣地這一方向邁進；同時，綠色發(fā)展是高質量發(fā)展的底色，多地綠色低碳轉型勢頭正強；另一方面，傳統(tǒng)產業(yè)向中高端邁進，跑出新舊動能轉換“加速度”；新質生產力呼喚新型生產關系，多地在探索如何打通束縛新質生產力發(fā)展的堵點卡點，以求形成與之相適應的新型生產關系……從今天起，本版推出系列報道“發(fā)展新質生產力，如何向‘新’而行”，探尋加快發(fā)展新質生產力，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。這里是孕育新質生產力的前沿陣地，也是中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”研制團隊默默耕耘的地方。

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

這是一個面向未來的產業(yè)新賽道，也是一條從“0”到“1”的艱難探索之路。在量子技術應用走進尋常百姓生活之前，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量子計算機“本源悟空”是目前我國最先進的可編程、可交付超導量子計算機，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。

“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)源于中國科學技術大學。本源量子已向中國用戶交付使用了第一代、第二代自主超導量子計算機，并建成運行我國首條量子芯片生產線。

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，緊盯著屏幕上的數據變化，或圍在量子計算機制冷設備前，激烈地探討著稀釋制冷機里低溫線纜的排布。

“我們正在攻關上線第二臺‘本源悟空’。”“本源悟空”硬件研制團隊負責人、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比特超導量子芯片后，這一排超導量子計算機都會是‘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線正運行生產超導量子芯片。

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

“本源悟空”芯片研制團隊負責人、量子芯片安徽省重點實驗室副主任賈志龍博士告訴記者，當時團隊在定比特數目時，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小時內完成幾百根線的連接，整個操作過程不但要保證質量可靠性，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、系列量子芯片生產工業(yè)母機設備，稀釋制冷機、高密度微波互聯(lián)模組等一臺臺關鍵部件也在陸續(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。

孔偉成介紹，制冷機內部空間是有限的，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，此外還有結構件等都要集成在稀釋制冷機內部，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、集成后的熱傳導等。為此，團隊攻關開發(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)、應用軟件等四個方面均自主可控，其國產化率已超過80%，其余部件已自研備用。業(yè)內專家稱“本源悟空”是我國超導量子計算機產業(yè)化的重要一步，標志著我國超導量子計算機自主產業(yè)鏈基本成形。

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

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

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

創(chuàng)新占據“C位”

也有人十分好奇，在把量子科技應用到現(xiàn)實產業(yè)的過程中，新質生產力里的產業(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化的號召下，國盾量子成立，成為率先從事量子科技產業(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，其產品也由此逐漸走向世界前列。

已經成長為公司資深技術專家的李東東回憶其多年前參加前期地面驗證實驗的經歷時唏噓不已，“當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”。

國盾量子用戶服務部團隊負責人谷風波告訴記者，他日常工作一項重要內容是，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應用最新成果介紹給客戶?！坝捎诹孔蛹夹g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，我們必須經過多輪溝通才能磨合出一個初步應用方案?！?/p>

對于技術開發(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?！惫蕊L波說。

為此，公司里經常會有各種“頭腦風暴”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”大談特談其構思與想法，而部門領導則坐在房間的一隅認真地側耳傾聽。

該公司副總裁、副總工程師唐世彪十分清楚量子產業(yè)大道的不易?！霸趪芰孔映闪⒅?，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，面臨一系列技術問題和挑戰(zhàn)?！碧剖辣胝f，正因為如此，勤奮學習、自由創(chuàng)新的氛圍尤其重要。