跻身国际第一梯队,瞧这群浙大量子天团的90后
潮新闻 见习记者 涂佳煜 记者 曾福泉
浙江大学西溪校区西面,一幢有着70多年历史的老教学楼,路过这里,总会听见一种周期性的金属摩擦声,从红砖墙里传出来。这声音清脆、急促,听起来十分特别。
走进楼内,穿过狭长的过道、拔地而起的钢架、错综复杂的管线、密集叠放的电路板……就找到了声音的来源——几台日夜工作的稀释制冷机,这是维持超导量子芯片运行所需的制冷设备,也有人把它的轰鸣称作“量子计算机的声音”。
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202305/07/gbvin20zkwp.jpg)
浙大西溪校区实验室内的一台稀释制冷机,它是放置超导量子芯片的“大冰箱”。涂佳煜 摄。
2010年,浙大建立起超导量子计算实验室。十多年来,这里传出的“量子计算机的声音”愈发响亮。浙大超导量子计算团队屡次刷新量子计算关键指标的世界纪录,取得一系列独具优势的成果,支撑中国在这一国际竞争异常激烈的前沿领域中跻身第一梯队。
翻阅这支团队发表在国际顶级期刊的论文,宋超、郭秋江、王震、李贺康等几位青年科学家的名字经常挨着出现。这群“90后”青年构成浙大超导量子计算团队的骨干力量,在抢占科技创新制高点的征程上,他们的青春身姿分外醒目。
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202305/07/uii0nurocqs.jpg)
浙大超导量子计算团队中的青年科学家,从左到右,宋超、王震、郭秋江、李贺康。受访者提供。
一、追逐
一块超导量子芯片,大小和指甲盖相当。显微镜下,芯片上的量子比特看起来只是几颗普普通通的斑点,却拥有同时处于0和1两种状态的“超能力”。
“做个简单比较,一块芯片只要300个这样的斑点,就能表示比宇宙中所有原子数量还多的状态。”宋超说。
2017年、2019年,在量子计算专家王浩华教授带领下,浙大超导量子计算团队与国内兄弟团队合作,两度刷新固态量子器件中生成纠缠态量子比特数目的世界纪录,吸引了全球同行的目光。这表明浙大团队无论在量子比特的操控精度上、还是在芯片平台的噪声隔离度等指标上,都达到了非常高的水准。
登顶高原,只是起点。科技发展就像跑步,大家都在跑,不努力就要落后,这群年轻人做的就是不断与国际竞争者赛跑。
2020年春节假期,夜深了,浙大微纳加工中心静悄悄的。其他的实验间都空空荡荡,只有李贺康和王震两人仍留在光刻间里,埋头制备超导量子芯片样品。
量子芯片的工艺流程多达上百步。显影工艺中,完美的化学反应时间只有几十秒,错过了窗口期,多1秒、少1秒,样品都可能出现缺陷。李贺康掐着表,注意力高度集中。倒计时快结束时,王震感觉心脏快要从严严实实的洁净服里跳出来。
就在2019年底,谷歌宣布实现“量子优越性”,震动科学界。“采用倒扣焊立体封装工艺制备芯片,我们筹备已久。谷歌的成功,催动我们加快技术研发的脚步。”王震说。
这群与量子共舞的年轻人还想跑得更快些!
那是异常焦灼的一段时期。王震每天在光刻间工作十几个小时,随后,李贺康会过来接替上他,继续这场无休无止的战斗。李贺康是一个“完全钻在芯片里”的人,在微纳加工中心走上一圈,他能滔滔不绝地讲出每台设备的参数、操作方法和优缺点。
芯片样品完成后,宋超和郭秋江共同负责在测控设备上测试它的性能。
他们再一次成功了。2021年底,“莫干1号”“天目1号”两款超导量子芯片面世,其中面向通用量子计算的“天目1号”就是两层芯片倒扣在一起立体封装而成的。“现在全球掌握多比特量子芯片立体工艺的实验室大约只有十家,我们的芯片与国际同行相比毫不逊色。”李贺康话语中难掩骄傲。
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202305/07/2np24whywyj.jpg)
2021年12月浙大发布的“天目1号”超导量子芯片。浙江大学提供。
“人工智能、新药研发、金融等很多领域目前存在的发展瓶颈,都是算力受限造成的。”郭秋江说,“量子计算或将代表着下一代的最强算力,我相信它会产生很多颠覆当前认知的事物。”
最近,他们又发表了一篇论文,公开一款全新的超导量子芯片,它的平均相干时间达到了100微秒,是国际上同类型量子芯片的3倍以上。
创新的赛跑一刻不停。用“天目”和“莫干”命名超导量子芯片,正寄托着这群年轻人竞逐量子科技最前沿的理想——天目山象征仰望未来世界的星辰大海,前行不辍;莫邪、干将的传说,激励他们继续勇闯“无人区”。
二、选择
在哪里,才能做出世界一流的成果?
这是浙大超导量子计算团队青年科学家们面临一次次选择时,唯一考虑的问题。
如果去企业的研发部门,以他们的能力,可以获得很高的薪水。如果选择到国外深造后再回国,他们的待遇或许比现在更加优厚。“在充满多元选择和名利诱惑的时代环境里,这几位年轻人不约而同地选择留在浙大,坐基础研究的‘冷板凳’,为实现高水平科技自立自强做贡献。”浙大物理学院党委书记颜鹂感慨地说,他们是当代青年心怀“国之大者”、担当时代重任的生动写照。
出国深造,原本在宋超的计划之中。然而,在探索量子世界的过程中,他找到了新的方向。
2014年,宋超还是本科生时就加入了王浩华的课题组。当时,学界出现了一种全新构型的量子比特,实验室里没人有测控这种量子比特的经验,王浩华放手让宋超去做这项前沿工作。
略显瘦削的宋超戴着一副方框眼镜,看上去书卷气十足。他待在老教学楼一个狭小的房间里,在读文献、写代码、做实验的循环中度过了三个月,每天工作到深夜。测不到任何量子比特的信号,他和自己较上了劲。每天晚上11点,王浩华会打来电话,与他讨论一天的进展。
最终,当量子比特振荡的波形缓缓出现在屏幕上的时候,宋超激动地跳了起来,然后呆呆地在原地坐了很久——曲线还在有规律地跳动,那是来自另一个世界的心电图。
宋超突然意识到,物理学书本里写的事情,现在真的在眼前发生了,他从此多了一个感知微观世界的触角。那种奇妙的感觉,让他刻骨铭心。
宋超自此承担了更多实验工作。他逐渐确信了两件事:第一,他想继续用全部精力去探索量子世界的奥秘;第二,留在浙大,他拥有充分的可能性去实现这份理想,攀登量子计算最高峰。
这或许不是一条最轻松的路,但这群年轻人毫不犹豫地选择了追随初心,矢志创新。
王震在攻读博士时就观察到,身边同学的发展路径都遵循着一个“标配”:先读博士,期间可能会走一年联合培养,再留在国外读两年博后,最后回国谋一份教职。本来,他也想就这样在原来的研究方向上走下去。
但最终他还是追随了内心深处的理想——用自己的研究真正带来颠覆,改变人类社会。“量子计算机真的可以解决许多我们从未设想过的问题,我觉得这简直是太棒了。”在浙大,他正在一点点创造这样的未来。他很享受这种状态。
郭秋江有一套自己的哲学,如果身处一个按部就班、循规蹈矩的环境中,他会感到极度不安。“如果在学术上不去创新,不紧跟领域最前沿,可能过几年,竞争力就慢慢丧失了,这不是我想要的。”平常聊天颇为腼腆的郭秋江,说出这番话时不假思索。
李贺康是被王浩华招募来浙大的。2017年,他还在中科院物理所攻读博士,拿到了王浩华团队寄来的20比特量子芯片的图纸。“当时工艺还没有完全走通,我把自己做出来的样品寄给王老师看,他非常热情地指导我,每天我们几乎都会通三四个电话。”
去欧洲一家实验室工作的念头曾出现在李贺康的脑海里,但并没有停留太久。他不需要被说服。2019年,浙大建成了自己的微纳加工平台,一直怀着工程师梦想的李贺康拥有了一片自由探索的天地:“我感受到了那种所有人为同一个目标努力的冲动、全身心投入科研的乐趣。”
接下来的几年,浙大超导量子计算团队以同行难以想象的速度开发出了新工艺,建立起从超导量子芯片设计、制备、封装到测控的全线研发能力。
三、奋斗
郭秋江一直记得刚进课题组时的一件小事。当时制冷机的一个泵出了故障,导师王浩华二话不说,抓起工具,趴到地板上,动手修理起来。这和郭秋江之前想象里“干干净净”的科研完全不同。
后来,郭秋江在实验中遇到过无数次设备故障,王浩华俯下身去的场景总是第一时间浮现在他脑海里。有一次,他为了尽可能降低损失,整整一夜独自守在处于故障边缘的冷却设备旁边,做好随时应急的准备。
郭秋江是这些年轻人中年纪最小的,在他放满仪器设备的实验室里,却能看到一幅品味颇为“老成”的书法:一副泛黄的竹简,上面竖写“奋斗”两个大字,下注小字:“人的一生全靠奋斗,唯有奋斗才能成功”。王震总是忍不住调侃他,竹简都快发霉了,还挂在墙上。
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202305/07/i3tu1vpygrb.jpg)
郭秋江在实验室工位旁悬挂的竹简。涂佳煜 摄。
这幅字陪伴了郭秋江整个高中时期,又被他从新疆带到杭州。说起奋斗,郭秋江真诚地说,这不是空洞的口号,就是从最基础的工作开始,建造起科学的大厦。
面对一个30多平米、空无一物的房间,这群年轻人从零开始,亲手搭建整套超导量子芯片的测控系统。
几个月里,他们每天都要重复差不多的工作。用一堆最常见的金工工具:扳手、螺丝刀、老虎钳,搭起比自己还高的铝合金支架,组装制冷机内部每个细小的低温电子器件。超导量子芯片,放在制冷机白色圆筒的最底端,从那里一根一根地接出上百条光缆,一头连接着芯片上的量子比特,另一头密密麻麻地接上用于发出微波脉冲、操控量子比特的板卡。
“大多数时候,我们的工作没有外人想得那么高大上,都是在搭设备、接线、写测试代码,做一些看起来特别基础的事情,这是科研最底层的逻辑。”郭秋江说。
最近,芯片图形化的关键设备直写光刻机坏了,国外厂家告诉李贺康,返厂维修要等三四个月。等不起,李贺康就自己来修,办公室里堆着大大小小的快递纸盒,都是从网上买来的“平替”零件。
面对接二连三的前沿突破,许多人惊叹之余,都有这样的疑惑,为什么是这群年轻人做到了?
“超导量子计算全世界许多科学家都抢着做,目标大家都清楚。”浙大物理学院常务副院长王孝群说,“但我们这批年轻人有一股迎难而上、钻研问题的韧性,别人屏蔽不了的噪声、改进不了的参数,他们都能攻克。”
熟悉这群年轻人工作状态的专家们都说,他们是同行里工作时间最长、强度最大的课题组,几乎没见他们有过休息日。
“科研就是我的生活,生活是科研的一部分。”谈起“工作狂”这件事,宋超的语气很轻松,夜深人静时的灵光乍现,时常让他兴奋不已。
挑战刷新量子比特纠缠态数目上限时,实验曾一度偏离预期,发生了“天方夜谭”般的现象:两个量子比特居然会和第三个发生同步的相互作用。实验几个月没有进展,但这群年轻人没有把这看成“耽误”,而是视为发现新知的契机。最终他们发现,这个意外“差错”竟然和量子光学研究苦苦追寻的一种现象恰好是相逆的过程。沿着这条路,他们取得了更多新奇的发现。
五月的风吹动求是园的草木,散发出蓬勃热烈的气息。这群年轻人又开始了实验室里新一天的工作。
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202305/07/bfjeryv3eln.jpg)
“一块蓝宝石,切得方方正正,磨得平平整整,在上面覆盖一层掩膜。再拿一个铝块,用电子束轰击它,铝原子蒸发出来,掉到蓝宝石上。然后把覆盖的掩膜拿开,石头上面就留下痕迹,这就是超导线路……”
宋超平静地讲述着。他说,他们的工作就是沉下心来,用日常生活中平常的物质,慢慢做出复杂的量子芯片,再通过一个个字符编成的代码,在芯片上实现神奇的操控。
把未知变为已知,在平凡中结出不凡。就像人类从古到今的一切美好创造,这群年轻人正要从量子世界中摘取更多塑造未来的奇妙果实。
大家都在看
-
重磅!我国发现新矿物,航天军工震撼!内蒙 为了您更好的阅读互动体验,为了您及时看到更多内容,点个“关注”我们每天为您更新精彩故事、分享不一样的故事瞬间文|霏霏侃编辑|霏霏侃在内蒙古的荒漠深处,一场科技革命正悄然酝酿 科技之最07-02
-
硅谷 :人类科技的至高地,真的被印度人占 对于印度人统治了美国硅谷这种说法你是否会被下面这组事实震惊到呢迄今为止硅谷排名靠前的科技巨头除苹果公司外包括谷歌 adobe 微软 IBM 推特等这些科技巨无霸的CEO均为印度裔移民而 科技之最07-01
-
助力早、小项目跨过“死亡谷”,科技金融破 本报(chinatimes.net.cn)记者付乐 北京报道资金正加速流向科技创新最前沿。日前,人民银行等七部门联合印发《关于扎实做好科技金融大文章的工作方案》(下称《工作方案》),旨在深 科技之最07-01
-
美股科技巨头面临三年“最严考“ 华尔街预 智通财经APP获悉,来自华尔街顶级投行高盛集团的股票策略团队近日发布报告称,在美股上市公司准备公布第二季度业绩数据之际,它们面临着近三年来最高规格的利润预期门槛,屡创新高的 科技之最07-01
-
“最长虹”春城绽放,科技创新结硕果 “记得江东诗句好,淡烟乔木是绵州。”6月28日至30日,2024绵阳市“文化三推”第五站在云南省昆明市西山区金马碧鸡坊拉开帷幕。作为域内重要科技企业,长虹以“最长虹”为主题开展, 科技之最07-01
-
全球排名揭晓,印度网友惊叹,老外一致好评 为了您更好的阅读互动体验,为了您及时看到更多内容,点个“关注”,我们每天为您更新精彩故事、分享不一样的故事瞬间!最近,一项由国际权威机构发布的科技排名引发了全球广泛关注: 科技之最06-30
-
福建云霄:情系乡土 高校教授把科技“植” 眼下,正值杨桃疏花修枝期。在福建漳州云霄县下河乡下河村,福建农林大学教授、下河杨桃科技小院首席专家朱朝枝与台湾休闲农业专家一行走进杨桃林,实地开展农业技术交流。“盛夏时节 科技之最06-30
-
第一个发现宇宙射电的人#之最#科技#普及 卡尔央斯基,一位杰出的美国无线电工程师,被誉为第一个发现宇宙射电的先驱。20世纪30年代初,央斯基在贝尔电话实验室工作期间,致力于研究短波通信中的干扰问题。他建造了一个独特的 科技之最06-30
-
“太湖杯”国际精英创新创业大赛现场,各界 2024年1月,工业和信息化部召开第四次中小企业圆桌会议指出,要加强产业链上下游协同攻关,加快科技成果转化和产业化,实现“化点成珠、串珠成链”。推动产学研深度融合,将前沿科研 科技之最06-29
-
25个令人瞠目结舌的古怪科学事实! 听说过将塑料变成香草味或用糖尿病患者的尿液制作威士忌吗?听起来很疯狂,对吧?这就是我的工作如此令人兴奋的原因——我与你分享这些令人瞠目结舌的古怪事实!即使科学不是你在学校 科技之最06-28
相关文章
- 福建云霄:情系乡土 高校教授把科技“植”
- 第一个发现宇宙射电的人#之最#科技#普及
- 在科技发展的浩瀚星空中,芯片无疑是最耀眼
- 人民日报评论员:全面深化科技体制机制改革
- 全面深化科技体制机制改革
- “太湖杯”国际精英创新创业大赛现场,各界
- 25个令人瞠目结舌的古怪科学事实!
- 两周后,上海见!
- 玄机科技十大神作盘点,国漫之光照亮你的动
- 盘点深中通道“黑科技”:10大国际领先技术
- 锚定科技强国建设目标,加快实现高水平科技
- 难怪孙悟空的金箍棒这么强,这些高科技超乎
- 薛其坤:科技之光,不负国家与人民
- 全球首创!谁与争锋?中国再次研发尖端科技
- 施工建设稳步推进,科技含量持续攀升——重
- 埃及有发达的科技发明吗?# *
- 世界之最-天文篇-人文 人类探索宇宙过程中
- 焦点访谈丨志存高远 矢志创新!加快实现高
- 最年轻国家最高科学技术奖获得者薛其坤:创
- 探寻深圳警队“二十最”丨打造科技含量最高
热门阅读
-
黄鹤楼涡轮增压3.0t香烟,300块钱一盒黄鹤 08-06
-
万事胜意不能乱说的原因?告诉你万事胜意该 12-09
-
麻将公式一定要背下来,麻将手气背转运小妙 01-19
-
不敢公布马航真实原因,内幕曝光简直太惊人 12-25
-
撕心裂肺十大催泪情歌,10首哭到崩溃的歌曲 12-24
-
陈百强什么原因怎么走的,陈百强85事件是什 01-05
-
科威特第纳尔为什么那么值钱?比美元值钱的 12-22
-
改个有意义的微信号id,独一无二特别的微信 08-18