近日，微軟首席執(zhí)行官納德拉發(fā)布了量子處理器“馬約拉納1號”?？吹较⒑?，上海市科委量子計算項目經理仲東亭立即聯(lián)系上海量子科學研究中心副主任陸朝陽，討論這一成果的含金量。這樣的討論經常進行，陸朝陽教授說：“項目經理反應很快，提的問題很專業(yè)，緊緊咬住國際前沿動態(tài)。”

　　“量子科技”寫入了今年的政府工作報告。作為這一未來產業(yè)的核心產品，量子計算機遵循量子力學規(guī)律，有望在化學催化、材料合成、藥物研發(fā)、金融交易等很多領域提供遠超經典計算機的算力。面向這一未來產業(yè)，市科委去年6月組建了量子計算項目經理團隊，開展科技戰(zhàn)略研究、產業(yè)一體化布局和全鏈條管理。

　　如今，上海三個科研團隊正循著中性原子技術路線，研制量子計算原型機，已取得階段性成果。

　　“賽馬制”跑出科研加速度

　　什么是中性原子量子計算?記者近日跟著項目經理團隊，走進了復旦大學物理學系和上海量子科學研究中心的實驗室。

　　與人們印象中的計算機截然不同，實驗室里的量子計算機雛形遍布光學器件?！斑@些器件把激光分成很多束，再通過兩個超高真空腔，把銣原子或銫原子冷卻到接近絕對零度，這樣我們就能用光鑷操控單個原子”。復旦大學教授李曉鵬告訴記者，“操控單個原子，是構建中性原子量子計算機的前提。”

　　據(jù)介紹，中性原子是整體呈電中性的原子，科學家可以用激光操控中性原子的量子態(tài)，將其作為量子計算機的基本單元——量子比特。在研發(fā)量子計算機的多條技術路線中，中性原子是“后起之秀”。2023年12月，哈佛大學與麻省理工學院科研團隊的重磅論文登上《自然》雜志，他們用中性原子體系研發(fā)出量子計算原型機，它有48個邏輯量子比特，展示了這一技術路線的巨大潛力。

　　“中性原子量子計算路線新、性能優(yōu)，而且上海有多個冷原子物理團隊和相關設備制造企業(yè)，有機會在這條賽道上趕超國際領先團隊?！敝贃|亭說?；诖?，市科委采用“賽馬制”，立項支持三個團隊研究中性原子量子計算。他們的目標是：今年底研制出有上千個量子比特、保真度等參數(shù)達標的中性原子量子計算原型機。

　　與“賽馬制”匹配的機制是“里程碑”。在為期一年半的量子計算項目中，項目經理設置了一個中期考核里程碑，每三個月設置一個小里程碑，定期評估三個團隊的科研進展。下轉 12版(上接第1版)如果某個團隊沒通過中期考核，市科委將及時研判，調整計劃或“剎車止血”。今年底項目驗收后，將根據(jù)三個團隊的原型機質量啟動下一輪項目支持。

　　在這些機制的激勵下，上?？茖W家只爭朝夕，進展迅速。經項目經理牽線，上海量子科學研究中心與上海人工智能實驗室合作，用神經網絡方法顛覆傳統(tǒng)物理學方法，能快速完成大規(guī)模原子陣列重排。在預印本網站arXiv上，他們報告了上千個無缺陷原子陣列的誕生，其規(guī)模創(chuàng)造了世界紀錄。在復旦大學，李曉鵬團隊已構建200個光鑷原子陣列，以及適配于中性原子的高效量子計算架構和算法，跑出了科研加速度。

　　項目經理“懂行”又“懂經”

　　在政府科技計劃管理領域，項目經理制度源于美國國防高級研究計劃局(DARPA)。李曉鵬說，DARPA項目經理非常專業(yè)，能與科學家討論項目中的技術細節(jié)，而且在交流中善于捕捉科學家的創(chuàng)新思路，給出相關建議。他們還善于遴選多學科團隊，組織學科交叉研究。

　　上海市科學學研究所副研究員趙越介紹，DARPA選聘項目經理時，要求他們在企業(yè)、學術機構或軍隊有5年以上工作經驗，取得產品上市、創(chuàng)辦企業(yè)或領導研究機構等成就。項目經理有很大的決策權和管理權，參與項目全生命周期管理，包括征集項目提案、決定研究計劃、設定里程碑目標、調整團隊、協(xié)調資源等。

　　他山之石，可以攻玉。市科委組建的項目經理團隊以專業(yè)化為目標，要求“懂科技、懂產業(yè)、懂投資”。為此，量子計算項目經理團隊吸納了市科委公務員、上海市科學學研究所的產業(yè)創(chuàng)新研究人員、上海未來產業(yè)基金的投資人團隊和孵化器服務團隊。

　　項目經理團隊成立后，組建了戰(zhàn)略專家小組。量子計算專家與項目經理經常溝通，研判全球科研和產業(yè)動向?！笆锌莆椖拷浝砬皫滋靻栁遥琿LDPC糾錯碼和表面糾錯碼的閾值哪個高?這是非常專業(yè)的量子糾錯問題，他的專業(yè)性已接近DARPA項目經理?！崩顣赠i感嘆。

　　全產業(yè)鏈培育“隱形冠軍”

　　謀劃未來產業(yè)，不僅要布局科研項目，還要開展全產業(yè)鏈布局。項目經理團隊正在培育設備研發(fā)類“隱形冠軍”企業(yè)，支持它們研發(fā)量子計算機標準化部件和量產設備。

　　費勉儀器就是一家上海“隱形冠軍”企業(yè)，研發(fā)超高真空、低溫等技術領域設備，一些產品打破了歐美壟斷。公司首席技術官謝斌平介紹，公司客戶中，有不少高校院所的量子計算實驗室，但相關產品過去未形成規(guī)模。項目經理團隊調研費勉儀器后，公司管理團隊對量子計算產業(yè)有了更深入的了解。通過會議和線上交流，他們認識了多家產業(yè)鏈上下游企業(yè)，已建立合作關系。

　　在市科委立項支持下，費勉儀器正在研發(fā)一款分子束外延設備，用于生產量子比特芯片晶圓，為超導量子等技術路線提供核心原材料。謝斌平說：“這是一款量產設備，如果沒有政府支持，我們是沒有信心開發(fā)的，畢竟量子計算產業(yè)還沒成熟。”

　　在中性原子技術路線上，費勉儀器研發(fā)的超高真空解理鍍膜系統(tǒng)用于制造高功率激光巴條，這是激光芯片的核心部件。經項目經理牽線，他們與頻準激光公司合作，有望為中性原子量子計算機開發(fā)出新一代國產激光器。

　　“目前，量子計算機處于量子比特制備和系統(tǒng)集成拓展階段，即將走向實用化前期，但距離真正產業(yè)化還有一段時間?！敝贃|亭說。讓他感到有信心的是，研制中性原子量子計算機的三個團隊中，“90后”科研人員是絕對主力，他們將在追趕國際領先團隊的過程中快速成長。

　　這位項目經理還與上海市教委協(xié)商，計劃增加量子計算方向的研究生招生名額，為這一未來產業(yè)培養(yǎng)更多的青年科技人才。(記者 俞陶然)