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光谷科創(chuàng)大走廊規(guī)劃提到，著力打造“光芯屏端網(wǎng)”萬(wàn)億級(jí)光電子信息產(chǎn)業(yè)，要布局量子通信等下一代通信領(lǐng)域。記者23日從武漢光谷量子技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“光谷量子”)獲悉，該企業(yè)已研發(fā)出量子保密通信核心器件的樣品，并已搭建產(chǎn)線進(jìn)行量子器件產(chǎn)業(yè)化。

【資料圖】

光谷量子總經(jīng)理、總工程師王肇中教授介紹，今年年初，企業(yè)成功自主研制出首個(gè)量子器件——InGaAs/InP單光子雪崩二極管(SAPD)樣品，該器件作為近紅外單光子探測(cè)器的核心部件，直接影響著量子保密通信的質(zhì)量。其研發(fā)成功，意味著在量子通信領(lǐng)域，核心部件在實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程中邁出了一大步。

武漢光谷量子技術(shù)有限公司刻蝕和介質(zhì)鍍膜間，身著防護(hù)服的工作人員在工作。記者高勇攝

王肇中介紹，光通信是用光纖來(lái)傳輸信號(hào)的，在傳輸信號(hào)時(shí)，每秒鐘有數(shù)以百億計(jì)的光子通過(guò)光纖，利用近鄰效應(yīng)，人們總可以把它分出一點(diǎn)來(lái)竊聽(tīng)它的狀態(tài)。而量子糾纏態(tài)光子無(wú)法分割和復(fù)制，這種特性確保了量子通信中的信息安全。量子通信最大的優(yōu)勢(shì)，在于“防竊聽(tīng)”“一次一密”“閱后即焚”。

王肇中介紹，量子技術(shù)的核心部件會(huì)成為未來(lái)十年的爆發(fā)性產(chǎn)品，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大效益。如結(jié)合激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人駕駛領(lǐng)域。

激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛不可或缺的關(guān)鍵部件，與攝像頭、毫米波雷達(dá)等共同構(gòu)成了自動(dòng)汽車(chē)感知外部世界的“眼”，當(dāng)帶有量子技術(shù)色彩的SPAD技術(shù)加持后，能提升激光雷達(dá)探測(cè)精度和速率，從而使無(wú)人駕駛車(chē)輛能達(dá)到第五級(jí)自動(dòng)駕駛水平，即最可靠的全天候的水平。

2016年，武漢光谷量子技術(shù)有限公司在漢成立，引入從事量子器件研究30多年的著名納米學(xué)家王肇中掌舵，實(shí)現(xiàn)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，公司花了整整4年時(shí)間。王肇中對(duì)產(chǎn)線建設(shè)和工藝生產(chǎn)中的精度、濕度、防震和潔凈度都提出了極為苛刻的標(biāo)準(zhǔn)，“量子的質(zhì)量、電荷、能量都非常精細(xì)，量子器件的微納加工要精益求精，只有高水平的芯片產(chǎn)線才能生產(chǎn)出性能可靠的量子芯片”。

記者在光谷量子看到，廠房?jī)?nèi)部像光電子生產(chǎn)線一樣，按性能劃分為外延間、光刻間、刻蝕和介質(zhì)鍍膜間、測(cè)試間及封裝間。目前已在進(jìn)行試產(chǎn)，未來(lái)可具小批量生產(chǎn)規(guī)模。

“目前，光谷量子的量子陣列芯片研發(fā)生產(chǎn)水平已達(dá)國(guó)內(nèi)前列?！蓖跽刂斜硎?，五年之內(nèi)，企業(yè)力爭(zhēng)讓國(guó)內(nèi)的量子陣列芯片在世界有一定地位，“我們要能夠擁有并參與發(fā)言權(quán)、定標(biāo)權(quán)?！?/p>

王肇中：5年內(nèi)培養(yǎng)出國(guó)際水平技術(shù)隊(duì)伍

記者走進(jìn)王肇中的辦公室，“寧?kù)o致遠(yuǎn)”四個(gè)大字赫然入目，75歲的王肇中說(shuō)：“我在海外先進(jìn)的研究單位搞了30多年的研究，要回來(lái)為國(guó)家做事，如果對(duì)國(guó)家生產(chǎn)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)沒(méi)有貢獻(xiàn)，那將是一輩子的遺憾，因此要把研發(fā)的成果產(chǎn)業(yè)化，即便是70多歲也不算晚?！?/p>

“工藝積累是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要一點(diǎn)點(diǎn)積累，這是國(guó)內(nèi)光電子芯片生產(chǎn)領(lǐng)域的一個(gè)主要短板。”開(kāi)始的幾年，每周王肇中都會(huì)和設(shè)計(jì)院、建設(shè)單位碰頭，去輸出新理念和新思想，包括質(zhì)量管控、工程工藝等，現(xiàn)在每天都要抽一小時(shí)時(shí)間和公司研發(fā)人員一起討論研發(fā)與生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題，日積月累、厚積薄發(fā)解決工藝問(wèn)題。

當(dāng)今世界量子芯片的制造主要還停留在手工操作階段，王肇中形容其為“繡花”，是利用精巧設(shè)備來(lái)“繡花”。

“‘繡花’要在安靜環(huán)境下。”王肇中告訴記者，海內(nèi)外不少優(yōu)秀博士已加入團(tuán)隊(duì)，他會(huì)繼續(xù)心無(wú)旁騖培養(yǎng)人才隊(duì)伍，爭(zhēng)取兩三年內(nèi)讓更多頂級(jí)工程師“出師”，爭(zhēng)取在五年內(nèi)培養(yǎng)出一支光電子芯片制作領(lǐng)域能達(dá)到國(guó)際水平的技術(shù)隊(duì)伍。

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