21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道見(jiàn)習(xí)記者陳歸辭上海報(bào)道

數(shù)日前，谷歌Willow量子芯片一發(fā)布，就迅速以其在RCS（隨機(jī)線(xiàn)路采樣）基準(zhǔn)測(cè)試中，5分鐘內(nèi)就能完成當(dāng)下最先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要花10^25年——比宇宙年齡還長(zhǎng)得多的時(shí)間——才能完成的計(jì)算之驚天算力，震撼全球。

近年來(lái)，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等浪潮激涌，讓全球面臨巨大的算力饑渴。隨著傳統(tǒng)半導(dǎo)體芯片逼近物理極限，摩爾定律失效，超導(dǎo)量子芯片、光量子芯片、硅光子芯片等新型芯片，日漸成為業(yè)界密切關(guān)注的新方向，被寄予突破摩爾定律的厚望。

谷歌Willow量子芯片的公布，讓業(yè)界感到振奮：后摩爾時(shí)代，“洪荒算力”的曙光似乎初現(xiàn)。

而在中國(guó)，政府、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)、投資等各界均已對(duì)量子計(jì)算、光子計(jì)算產(chǎn)業(yè)有所關(guān)注。12月10日，在無(wú)錫濱湖光子芯谷舉行的集成電路前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)投資共創(chuàng)匯上，元禾璞華合伙人殷伯濤表示，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，未來(lái)光子計(jì)算、量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)可能會(huì)像新能源汽車(chē)一樣成為中國(guó)換道超車(chē)的機(jī)會(huì)。

換道機(jī)遇

在推動(dòng)世界邁向新一輪工業(yè)革命的科學(xué)技術(shù)中，量子計(jì)算位于科技發(fā)展的前沿陣地，而電子芯片面臨的多重挑戰(zhàn)更加凸顯了發(fā)展量子芯片、光子芯片的重要性。

“只有絕對(duì)的技術(shù)痛點(diǎn)和難點(diǎn)，才有可能驅(qū)動(dòng)技術(shù)的變革。”上海交通大學(xué)教授、圖靈量子創(chuàng)始人、無(wú)錫光子芯片研究院院長(zhǎng)金賢敏認(rèn)為，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，電子芯片走向極限，是一個(gè)很大的痛點(diǎn)。而隨著數(shù)據(jù)和計(jì)算需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，摩爾定律供給與算力需求之間出現(xiàn)巨大的剪刀差，也讓痛點(diǎn)足夠痛。這些因素驅(qū)動(dòng)著量子計(jì)算、光子計(jì)算、光連接等新技術(shù)植入到產(chǎn)業(yè)里。

近一二十年來(lái)，不少?lài)?guó)家陸續(xù)開(kāi)始對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略性布局。量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)成為科技競(jìng)爭(zhēng)的新高地。

美國(guó)在1999年發(fā)布了有關(guān)“量子信息科學(xué)”的科學(xué)技術(shù)報(bào)告，率先投資該領(lǐng)域，其后多年來(lái)陸續(xù)頒布了數(shù)項(xiàng)相關(guān)政策文件。2018年，美國(guó)政府通過(guò)了《國(guó)家量子倡議法案》，旨在鞏固美國(guó)在量子技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，撥款近13億美元。今年11月，美國(guó)眾議院全體委員會(huì)通過(guò)了《國(guó)家量子倡議重新授權(quán)法案》，其后，美國(guó)多位參議院議員又共同提出新的法案，在原法案基礎(chǔ)上將研發(fā)撥款從18億美元提高到27億美元。

英國(guó)政府于2014年啟動(dòng)“國(guó)家量子技術(shù)計(jì)劃”，在十年里投入10億英鎊研發(fā)資金，在計(jì)算、通信、成像、傳感、計(jì)量等領(lǐng)域布局，并建立數(shù)個(gè)多學(xué)科研究中心、技能培訓(xùn)中心和博士培訓(xùn)中心等機(jī)構(gòu)。2023年，英國(guó)發(fā)布《國(guó)家量子戰(zhàn)略》，承諾從2024年開(kāi)始，在10年里投入25億英鎊開(kāi)發(fā)量子技術(shù)，并將引入10億英鎊私人資本。

此外，日本、韓國(guó)、德國(guó)、加拿大等多國(guó)政府也都就量子計(jì)算領(lǐng)域制定了戰(zhàn)略計(jì)劃。

中國(guó)方面，政府自2016年起圍繞量子計(jì)算發(fā)布了多項(xiàng)政策。2016年8月國(guó)務(wù)院頒發(fā)《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，將量子計(jì)算機(jī)列入科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目。近年來(lái)，包括上海、廣東、北京、安徽合肥、江蘇無(wú)錫等多地都出臺(tái)了地方發(fā)展計(jì)劃，對(duì)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)進(jìn)行布局。

中國(guó)一些大公司如阿里、華為、騰訊、百度等也都已經(jīng)自建團(tuán)隊(duì)開(kāi)展相關(guān)布局，圖靈量子、曦智科技、國(guó)盾量子、科大國(guó)創(chuàng)等一批公司也在嶄露頭角。

多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在電子芯片面臨瓶頸、美國(guó)對(duì)華實(shí)施半導(dǎo)體制裁的背景下，量子計(jì)算、光子計(jì)算領(lǐng)域從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看會(huì)是對(duì)中國(guó)而言更重要的機(jī)會(huì)。

德科立光電子董事長(zhǎng)桂桑表示，光電子行業(yè)是中國(guó)目前距離全球頂尖科技水平最近的一個(gè)行業(yè)。整體而言，以前中國(guó)與行業(yè)最頂尖國(guó)家的差距約在10年到15年，現(xiàn)在略有拉大，但依然是最靠近頂尖水平的國(guó)家。

殷伯濤認(rèn)為，光子計(jì)算、量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)是中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域換道超車(chē)的機(jī)會(huì)，未來(lái)10年到20年，這個(gè)領(lǐng)域會(huì)成為一個(gè)非常大的賽道。

產(chǎn)業(yè)化難題

量子計(jì)算目前主要有三種技術(shù)路徑：超導(dǎo)路線(xiàn)、離子阱路線(xiàn)和光量子路線(xiàn)。

谷歌、IBM、英特爾等大公司，以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京量子信息科學(xué)研究院等，選擇的是超導(dǎo)路線(xiàn)。美國(guó)的PSIQuantum、加拿大的Xanadu、英國(guó)的ORCA Computing等公司，以及中國(guó)的圖靈量子、曦智科技等公司，選擇的是光量子路線(xiàn)。而美國(guó)的IonQ、Quantinuum，德國(guó)的Infineon Technologies等公司，選擇的是離子阱路線(xiàn)。

三條技術(shù)路徑目前還處于并行發(fā)展的狀態(tài)，還沒(méi)有哪條路線(xiàn)形成絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，量子芯片還遠(yuǎn)不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)芯片。然而，一場(chǎng)顛覆性的變革正在臨近。

中國(guó)應(yīng)如何承接住這個(gè)換道機(jī)遇，避免再被“卡脖子”？21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者從多方了解到，解決問(wèn)題的核心在于打好硬件基礎(chǔ)，補(bǔ)好產(chǎn)業(yè)化方面的短板。

“在許多硬科技領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)與國(guó)外相比，差距不在科學(xué)研究上，而主要在產(chǎn)業(yè)化上。由于工程化研究的缺環(huán)，科技與產(chǎn)業(yè)之間長(zhǎng)期存在嚴(yán)重脫節(jié)的問(wèn)題，科技成果難以有效向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化?！苯鹳t敏表示，例如在光子芯片領(lǐng)域，行業(yè)面臨平臺(tái)建不起、工藝壁壘高、產(chǎn)品難驗(yàn)證、產(chǎn)能拿不到、研發(fā)周期長(zhǎng)等難題，阻礙了科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化。在這背后，他認(rèn)為，共性關(guān)鍵光子芯片中試工藝平臺(tái)的缺失，是一大癥結(jié)。

為此，他推動(dòng)無(wú)錫市與上海交通大學(xué)在2021年合作建立了無(wú)錫光子芯片研究院，并在今年正式啟用了國(guó)內(nèi)第一條光子芯片中試線(xiàn)，為從科技成果的商業(yè)化轉(zhuǎn)化提供硬件配套、工藝設(shè)備和全閉環(huán)工藝等方面的支撐，加速技術(shù)迭代創(chuàng)新。同時(shí)，研究院還通過(guò)孵化培育創(chuàng)新企業(yè)及基金，助力科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

國(guó)內(nèi)的投資環(huán)境是導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化難題的另一個(gè)重要原因。金賢敏表示，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于高科技公司的投資體量相較國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還顯著不足，這導(dǎo)致相關(guān)公司難以甩開(kāi)手去做技術(shù)的工程化。國(guó)內(nèi)的并購(gòu)環(huán)境也給科技創(chuàng)業(yè)帶來(lái)困難。

業(yè)界呼吁資本更多為技術(shù)買(mǎi)單。殷伯濤認(rèn)為，中國(guó)的資本市場(chǎng)，無(wú)論是一級(jí)還是二級(jí)資本市場(chǎng)，都還沒(méi)有發(fā)展到為技術(shù)買(mǎi)單，而是為營(yíng)收和利潤(rùn)買(mǎi)單，“我做投資之后對(duì)這點(diǎn)感觸很深”。

“我經(jīng)常和投資界的朋友開(kāi)玩笑說(shuō)，你們根本就不是投資而是可轉(zhuǎn)換債，在約定的時(shí)間付約定的利息，甚至還要抵押物到期就要回購(gòu)?！惫鹕１硎?，這實(shí)際上對(duì)科學(xué)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用是非常不利的。

對(duì)此，桂桑認(rèn)為，創(chuàng)業(yè)者也需要反思，為什么會(huì)給投資者留下必須要有抵押物才能投資的印象，以及需要想清楚每筆投資的方向，到底是為了技術(shù)、應(yīng)用，還是創(chuàng)造營(yíng)收或者其他。

但也需指出的是，國(guó)內(nèi)科創(chuàng)投資起步相對(duì)較晚，也是問(wèn)題的另一面。交大母基金合伙人丁鋼表示，美國(guó)不少投資人如PayPal創(chuàng)始人Peter Thiel，都是在科技創(chuàng)業(yè)成功以后開(kāi)始對(duì)科技創(chuàng)業(yè)進(jìn)行投資。中國(guó)對(duì)科技創(chuàng)新的投資到今天實(shí)際上還不足10年到15年，因此期待科技創(chuàng)業(yè)者們?cè)谕瓿少Y本積累后反哺科技投資。

殷伯濤認(rèn)為，發(fā)展一項(xiàng)新技術(shù)是非常艱難的，中國(guó)資本市場(chǎng)還沒(méi)有發(fā)展到足以支撐開(kāi)啟新技術(shù)的程度。因此，推動(dòng)行業(yè)生態(tài)建設(shè)中一個(gè)比較符合國(guó)情的方法是通過(guò)國(guó)家層面搭建一個(gè)平臺(tái)去推動(dòng)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)結(jié)合市場(chǎng)化的運(yùn)營(yíng)以激發(fā)活力。