2009年的合肥,远未获得“量子之城”的称号。那时的城市,高架桥尚未通车,中国科学技术大学周边仍是大片待开发的空地。对于许多毕业生而言,这座城市并非首选的就业目的地,出国深造、进入外企或前往沿海城市发展,才是更常见的选择。唐世彪便是其中一员,他已签好外地的工作合同,火车票也已买好,离校似乎只是时间问题。
然而,导师的一番话改变了他的人生轨迹。团队计划成立一家量子产业化公司,希望有人能留下来共同奋斗。不到24小时,唐世彪便做出了决定。他坦言,这一选择并非基于现实考量,而是源于对科大九年的深厚感情。“买完火车票后,我每天都在校园里徘徊,心里充满了不舍。”更重要的是,他意识到量子通信可能不仅是科研成果,更可能成为国家未来信息安全基础设施的一部分。尽管全球尚无成熟的量子产业化经验,但他和一群年轻人依然选择留下,踏上了一条充满未知的道路。
创业初期,条件异常艰苦。办公室设在合肥留学人员创业园,面积仅一两百平方米,实验室里堆满了设备、光纤和测试板卡。许多核心器件无法购买,只能自主研发。国外能买到的器件不仅价格昂贵,还时常受到限制。唐世彪回忆,2009年前后,团队在启动量子通信产业化研发时,初期实验室阶段使用国外单光子探测器尚无问题,但进入工程阶段后,问题接踵而至。合肥城域量子通信试验示范网需要上百通道探测器,而国外厂商在团队开始规模化后便限制供货,导致周期长、价格高、良品率低。“一只管子两万元,一个设备里四只,仅管子成本就接近十万元。”更令人无奈的是,国外厂商将性能最好的器件留给自己,稍差的才卖给中国团队。
这种“卡脖子”的经历让唐世彪深感不甘。他意识到,如果核心器件不能自主可控,中国量子产业永远无法做大。2010年,团队下定决心进行国产化替代。然而,这条路充满挑战。早期研制的探测器体积庞大,可靠性不足,设备低温运行时对气密性要求极高,稍有封装问题,性能便会迅速下降。有些设备使用一年后性能开始衰退,这对通信系统而言是不可接受的。为了攻克这些难题,团队反复进行小型化、封装研究和可靠性验证,仅测试分析报告就做了数百份。唐世彪表示:“很多时候不是设计问题,而是材料、高低温环境适应性、工艺细节等问题,我们只能一点点尝试。”经过无数次实验与优化,团队终于攻克了单光子探测器等关键核心技术,成功实现核心器件国产化,打破了国外技术垄断。
在此基础上,唐世彪团队持续创新,将单光子探测设备体积缩小40倍以上。过去像机箱一样大的设备,如今已缩小到“小拇指”大小,在可靠性、成本控制和体积优化上实现全面领先。目前,唐世彪已拥有各类授权专利100余项,其中国外专利3项,多次荣获安徽省专利金奖,用自主创新的成果推动中国量子科技的发展。
科研道路上的挑战远不止技术本身。长期以来,量子科技研究者更习惯于科研思维,关注原理验证和指标突破,而非产品在复杂环境中的长期稳定运行。唐世彪回忆,最初从学校走向工程一线时,面对复杂问题,他常常感到无从下手。“那时候心里是慌的,总觉得问题怎么也解决不完。”这种状态在2018年前后发生变化。公司将航天系统中成熟的“问题归零”管理方法引入量子工程实践,要求每一个问题都必须彻底分析原因、验证解决措施,并形成完整闭环。团队开始以更严格的工程化方式审视问题,管理和流程随之强化。唐世彪意识到,量子通信、量子计算不仅是前沿科研探索,更是必须走向产业化的产品。
在这种认知下,团队形成了一套新的工作方式:不回避问题,也不急于“止血”。当故障出现时,团队首先做的不是重启设备、尽快恢复实验,而是尽可能复现问题、分析根因,并通过完整的归零流程实现闭环。尽管这种方法耗时较长,但显著降低了问题反复出现的概率。唐世彪表示:“现在回头看,正是这些看起来很‘笨’的功夫,才为系统长期稳定运行打下基础。”科研工作最难熬的往往不是失败,而是长时间、低反馈的消耗,但正是这样的磨练,让工程能力一点点沉淀下来。
作为大国工匠、国盾量子创始成员和安徽省量子信息工程技术研究中心主任,唐世彪最看重的身份是“工程师”。他认为,工匠精神不仅是精益求精,更是在无人区踏出路来的勇气。量子计算是中美科技竞争的前沿阵地,谷歌、IBM等巨头投入巨大,进展迅速。唐世彪分析,中国有压力,但也有底气。这种底气来自国家体系提供的平台支撑、航天系统传承的工程化管理经验,以及国家层面对量子科技的空前重视。2024年,中国电信在北京牵头成立量子通信创新联合体,并在11月启动“扩围”行动,聚焦量子科技等领域,加速未来产业布局。唐世彪认为,未来中国量子计算的发展重在分工协作,每个环节都需要专业团队深耕,同时又要紧密协作,像一支交响乐团一样。他的预期务实而坚定:“我们至少要保持在世界第一方阵,并稳步向百万比特迈进。”
如今,ez-QEngine2.0已交付给中国科学技术大学等9家科研、产业单位,并在“天衍504”等超导量子计算机上验证了其稳定性和精度。这款设备的成功研制,让唐世彪最感到安心的一句话是:“我们不再是量子计算研究的短板。”支撑团队走下去的动力很明确——要做到比国外更好。唐世彪表示:“能参与这样一个关键领域研究,本身就是一种幸运。做简单的事情没有意义,要做就做难而正确的事。”
在科学无人区,每一次突破都意味着无数次试错;每一次交付背后,都是无数个日夜的坚守。唐世彪和他的团队,仍在继续追光。实验室里,ez-QEngine2.0的指示灯规律闪烁,它不会说话,却记录着中国量子工程数十年的漫长跋涉。那些看起来缓慢、笨拙、低反馈的坚持,最终汇聚成了中国量子科技的一束光。



