為了讓量子計(jì)算機(jī)從實(shí)驗(yàn)室走向工程化運(yùn)用，孔偉成勇闖量子科學(xué)世界—— 

工人日?qǐng)?bào)-中工網(wǎng)記者 陳華

　　工匠語錄

　　“這是一件為國家需要、為人類需要而做的大事，和這件大事相比，眼前的困難又算什么呢?！薄讉コ?/p>

　　9年前，原本想成為數(shù)學(xué)家的90后博士孔偉成“一不小心”踏入了量子計(jì)算領(lǐng)域。

　　經(jīng)典計(jì)算機(jī)需要花費(fèi)100萬年才能完成的運(yùn)算，量子計(jì)算機(jī)可能只需要幾秒鐘。孔偉成正在探路的項(xiàng)目就是研發(fā)量子計(jì)算機(jī)。

　　量子計(jì)算在密碼分析、氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、藥物設(shè)計(jì)等領(lǐng)域很有前景，被認(rèn)為將是下一代信息革命的關(guān)鍵動(dòng)力。但研究難度超乎想象。

　　科學(xué)的高峰就矗立在那里，登山的路有很多條，沒有人知道哪一條是捷徑，前進(jìn)的路上有太多的未知。

　　跋涉在量子科學(xué)的世界，孔偉成的每一步都走得格外艱難。

　　為了讓量子計(jì)算機(jī)從實(shí)驗(yàn)室走向工程化運(yùn)用，孔偉成反復(fù)求證、不斷探索。每一次微小的進(jìn)步，都是他向前的動(dòng)力。

　　量子大道上的探險(xiǎn)者

　　量子大道是位于安徽省合肥高新區(qū)的一條不太長的道路。本源量子和另外幾家同樣以量子冠名的企業(yè)都坐落在這條道路兩側(cè)。

　　本源量子輪值董事長兼量子測(cè)控中心總監(jiān)孔偉成的辦公室，可以用簡易來形容。一張辦公桌上放著一臺(tái)電腦，幾把椅子和一個(gè)支在架子上的書寫板占據(jù)了大部分空間。

　　孔偉成穿著一件肘部已經(jīng)磨得發(fā)白的羊毛衫，在這間辦公室里思考“國之重器”的研發(fā)。事實(shí)上，大多數(shù)時(shí)間，他的辦公地點(diǎn)并不在這里，而是在研發(fā)平臺(tái)或是項(xiàng)目現(xiàn)場。

　　本源量子成立于2017年9月11日，是國內(nèi)首家將量子計(jì)算正式推向商用領(lǐng)域的量子計(jì)算企業(yè)，由中國科學(xué)院院士郭光燦和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭國平教授帶領(lǐng)中科大博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立。

　　本、碩、博都在中科大就讀的孔偉成，參與了本源量子創(chuàng)立的全過程，并承擔(dān)量子計(jì)算機(jī)硬件研發(fā)任務(wù)。

　　這是一個(gè)全新的領(lǐng)域，幾乎每往前走一步都是開創(chuàng)性的。

　　“如何搭建實(shí)物，沒有任何經(jīng)驗(yàn)，沒有任何先例，只能通過自己一點(diǎn)一點(diǎn)地想，一點(diǎn)一點(diǎn)地試?！笨讉コ烧f。

　　在很多情況下，孔偉成面對(duì)的是不停地試錯(cuò)。

　　一開始，試錯(cuò)成本很高。到了后來，很多基礎(chǔ)工作成熟了，試錯(cuò)成本才慢慢降低。

　　“有時(shí)需要我們一行一行地檢查，一點(diǎn)一點(diǎn)地排除，才能解決遇到的問題?！笨讉コ杀硎?，幾年前，他們需要十幾個(gè)人花費(fèi)好幾個(gè)星期才能排查完畢，但現(xiàn)在他們只需要幾個(gè)人用三五天時(shí)間就能解決。

　　他感到欣喜，這些都說明，此前的經(jīng)驗(yàn)積累在發(fā)揮作用。

　　黑夜里“打怪升級(jí)”

　　量子計(jì)算機(jī)研發(fā)有多個(gè)技術(shù)方向，超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)是賽道之一，這也是孔偉成所在的賽道。

　　孔偉成的團(tuán)隊(duì)起先從事的是半導(dǎo)體研究。頂級(jí)科研，領(lǐng)域細(xì)分極其清晰，每一個(gè)分支之間猶如有鴻溝天塹，超導(dǎo)對(duì)他和團(tuán)隊(duì)來說完全屬于“其他領(lǐng)域”。

　　作為探路者，孔偉成開始學(xué)習(xí)相關(guān)論文。當(dāng)時(shí)，國內(nèi)只有極少數(shù)高校搭建有這方面的實(shí)驗(yàn)室。他曾在一家高校實(shí)驗(yàn)室里待了半年時(shí)間，研究國內(nèi)外文獻(xiàn)，就相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)與同行交流溝通。

　　對(duì)于孔偉成而言，這也是科研的魅力所在——進(jìn)入陌生領(lǐng)域，通過學(xué)習(xí)了解這里的規(guī)律和規(guī)則，沿途有曲徑通幽、岔路歧途，也會(huì)收獲“打怪升級(jí)”的驚喜和愉悅。

　　平臺(tái)搭建的歷程最能體現(xiàn)這種感受。

　　“很多時(shí)候，一個(gè)平臺(tái)需要花費(fèi)10年時(shí)間才能出成果，尤其是超級(jí)科學(xué)裝置。”回憶起那段時(shí)光，孔偉成形容“像是在黑夜中摸索”，外界幾乎看不到他們有什么研究成果，而他們自己也不確定此刻的跋涉能否到達(dá)目的地。

　　幸運(yùn)的是，從2015年開始，孔偉成和團(tuán)隊(duì)只花了3年時(shí)間就完成了一整套平臺(tái)搭建。這其中，不僅有硬件，還包括芯片研制和軟件基礎(chǔ)部分。

　　“科學(xué)家思考原理問題，工程師依靠實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，把理論上10%成功率的技術(shù)變成100%可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的工程技術(shù)，寫成軟件，變成工具，變成人們拿來就能用的東西?！笨讉コ稍囍蛴浾呓忉岉?xiàng)目的運(yùn)行機(jī)制。

　　過去幾年，孔偉成的團(tuán)隊(duì)一直堅(jiān)持這樣的工作方式，讓大量工程師與科學(xué)家一起親密合作。

　　復(fù)雜的數(shù)據(jù)、晦澀的代碼、重復(fù)的實(shí)驗(yàn)……孔偉成沉浸其中自得其樂。他原本想成為一名數(shù)學(xué)家，整個(gè)高中階段，他數(shù)學(xué)考試所有的丟分加在一起還不超過50分。

　　在量子世界長途跋涉

　　2021年9月10日，本源量子發(fā)布未來五年量子計(jì)算技術(shù)規(guī)劃路線圖。

　　路線圖顯示，到2025年，本源量子將突破1000位量子比特，達(dá)到1024位量子比特，這意味著專用量子計(jì)算機(jī)誕生，并能實(shí)際應(yīng)用到一些行業(yè)領(lǐng)域中去，影響和改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

　　孔偉成相信，腳踏實(shí)地去做，實(shí)際進(jìn)展可能會(huì)比路線圖還要快。

　　在他看來，量子計(jì)算機(jī)需要大量技術(shù)積累，想短期內(nèi)達(dá)到甚至超越國際頂級(jí)水平，幾乎不可能?！罢?yàn)槿绱?，我們首先要做的是，不能拉大與別人已經(jīng)存在的距離，然后才是從中找到某些點(diǎn)，形成局部突破。”

　　孔偉成覺得，現(xiàn)在只是個(gè)開始，他還在研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)，培訓(xùn)更多的人員。目前，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都很拼，經(jīng)常工作到凌晨。

　　“想要搭建一個(gè)可以使用的量子計(jì)算機(jī)，不僅要去項(xiàng)目現(xiàn)場，還需要回到公司，調(diào)動(dòng)公司幾乎所有的團(tuán)隊(duì)資源?！笨讉コ烧f，一年中，他幾乎都是在研發(fā)平臺(tái)和外地兩頭跑。

　　孔偉成平時(shí)喜歡看歷史和科幻類的書籍，一本《人類簡史》已經(jīng)翻了兩遍，平時(shí)就放在他的辦公桌上。在他心中，也有一個(gè)關(guān)于量子的未來世界。

　　“這是一件為國家需要、為人類需要而做的大事，和這件大事相比，眼前的困難又算什么呢?！痹诖┰搅孔佑?jì)算“無人區(qū)”的途中，孔偉成常常這樣想。