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九州量子黄蕾蕾:我们是冲着量子通信产业化来的
2017年12月12日 20:34   来源:中新网澳门葡京网址  

 

  中新网澳门葡京网址澳门葡京官网12月12日电(徐银 许嘉文)在全球人才流动中,中国已然是具备强大竞争力的人才吸引高地。国家对人才的重视、对留学归国人员的政策倾斜,国内相对稳定的产业形势和潜在的市场机会等利好因素也是将“海归潮”推升到历史高点。在炙手可热的量子通信领域,也呈现出了这样的特点——科技“海归”相继选择回国参与贡献,而黄蕾蕾就是其中的代表之一。

  在海外学习工作了12年, 黄蕾蕾从牛津大学博士毕业就果断选择了回国。 “我个人是做实验的,总希望做出来的东西能用得上”,黄蕾蕾说现在机会终于来了,她丝毫没有犹豫,就加入了这一波科技人才“回流潮”。

  黄蕾蕾在澳门葡京网址接受采访时表示,她回国后就选择加入了九州量子——国内为数不多的从事量子通信产业化应用的企业之一,以最快的速度组建起一支研发团队,将不同领域的科学家、工程师招入麾下。

  作为一名在斯伦贝谢有过五年工程师经验,又在牛津大学从事过五年光电子研究的科学家,黄蕾蕾心里早就有了一张清晰的路线图。

  和大多数人的印象不同,制约量子通信产业化的最大因素并不在理论和技术原理层面,而是批量化生产的技术瓶颈以及极高的制造成本。过高的产品成本挤压了市场空间,导致有效需求无法形成。很多质疑者正是揪住这一点,否定了整个量子保密通信产业。

  如何产业化和产品化,成了当前量子保密通信商用化的关键。拥有多年工程经验的黄蕾蕾比谁都清楚,产品化依赖技术积累,依赖有丰富经验的工程师,依赖不同领域的人在工作中相互碰撞相互启发。这和在实验室临时搭光路电路写Paper,是完全不同的思维和路径。

  “量子信息领域很多论文中使用的芯片在国际上实际对中国禁运,而且不少关键器件虽然性能优良但价格非常高。要实现真正的产业化,就要用合理的成本、通用的芯片和常见的器件实现满足客户需求的性能,甚至是一些和论文中类似的性能。但不能一味追求性能指标的最高化,那更多是学术上的要求。我们是冲着产业化来的。”

  接受采访时,黄蕾蕾最大的感慨是“国内很多优秀的技术人才做到一定年纪都转管理了,具备丰富经验的一线工程师太难找了。”

  一、“在国内要找到一个做了十几年的资深工程师太难了”

  黄蕾蕾找到的第一个“战友”是张大鹏。

  加上研究生阶段,张大鹏是个有着近10年经验的硬件研发工程师。之前一直在航天系统科研院所工作的他,具有非常丰富的电路设计经验,有好多单位都向他伸出了橄榄枝。他手里不缺offer,九州量子给他的薪水也不是最高,最为关键的是,当他遇到黄蕾蕾的时候,九州北京研发中心甚至还没有正式的场地和员工。然而,他们初次见面时的一顿简单的家常饭,促使他决定加入九州量子:饭桌上他们聊的很投机。他觉得这个团队是想踏实做事情的,与他对梦想、对研发技术的执念不谋而合,深思熟虑后张大鹏决定加入黄蕾蕾的团队。

  陈切春泽是黄蕾蕾找到的第二个“战友”。当时的他已经从日本东北大学的量子光学研究生毕业两年,在长春的一家国企做和当前热点AR/VR相关的工作,生活非常稳定。但陈切春一直不愿意放弃他的量子。”总觉得量子技术是未来发展的一个趋势,而我既然有机会学习了这个专业,就这么放弃了实在太可惜了。但国内做量子产业化的公司实在不多,一次偶然的机会,他在网上看到了九州的招聘信息,在和黄蕾蕾当面沟通过后,他毅然决定为了自己的梦想来北漂,“我是真的想做点事,而我们团队给了我一个良好的环境和氛围”。

  黄蕾蕾建立的研发中心日益壮大,目前已经形成了一个结构合理、分工明确的团队,包括量子光学工程师、软件工程师和电子工程师。

  黄蕾蕾希望引入不同学科、不同背景的人,相互启发和碰撞。做产品是一个实现物理学基本原理工程化的过程,横跨很多学科领域,必须找到最专业的人来做专业的事。

  量子通信属于前沿科学领域,其产品研发涉及光学、模拟电子学、数字信号处理、软件设计、结构设计等复杂多学科,没有很多成熟的方案和产品可供参考。设计和打磨产品的过程中,特别需要像刘小桦博士这样经验丰富的资深工程师,也需要不同领域工程师的分工合作。

  “隔行如隔山”,不同领域的人拥有完全不同的思维方式,黄蕾蕾对此深有体会。研发量子随机数发生器时,团队工程师会阅读大量文献,他们发现有些论文实验中搭建的电路从工程化的角度看非常奇怪,,他们理解不了物理学家为什么要这样设计,就来请教黄蕾蕾博士。

  黄蕾蕾决定用实验验证,最终的结论是,很多时候,这群有着丰富工程经验的工程师的感觉是对的,他们的方法是产品化和工程化最优的途径。

  量子专家们发表论文时,更多的时候是注重关键指标的国际领先性和想法的创新性,他们不会过多地考虑具体光路电路实际实现的工程化问题,系统的可重复性、一致性和稳定性问题,也不怎么考虑成本。而工程师就不同了,他们需要不断优化设计,要在尽量节省成本的情况下,做出性能最优,可以稳定运行的产品出来。

  这是两种完全不同的思维方式。其实越到后期产品化的时候,越需要经典领域的工程师。黄蕾蕾博士之前和瑞士一家做量子通信的IDQ公司沟通时,发现对方后期的时候,80%的工作也都是经典领域的。比如系统的设计、器件的选择,电路的具体搭建、网络的具体构架、测试流程的优化和标准化,还有各种环境因素——震动、温度、湿度的考量,都需要靠经验丰富的工程师来实现。

  而在国内,最难找的就是坚持做技术的工程师,尤其是还对量子有一定理解的。“要找一个做了十几年的资深工程师太难了”,这是黄蕾蕾最大的感慨。

  谈到这个话题时,黄蕾蕾依然充满书生意气,“在国外经常能见到五六十岁还在做技术的工程师。但是在国内,像我很多搞技术的同学们都转管理了,很少有人在做一线的技术工作”

  原因其实很简单,不转管理的话,工资上不去。在国内,技术人员的工资普遍比管理低,但是国外就并非如此。“我个人觉得这种现象需要改变,我觉得特别可惜。不是说技术人员不能做管理,但对有些在技术上有追求的,愿意一直做一线技术的工程师,他们可能并不喜欢做管理者,如果迫于现实的压力而放弃,对国家和个人来说,都是巨大的损失和浪费。”

  这也是黄蕾蕾颇为自豪的地方,她的团队里基本上都是有着多年经验的资深工程师。

  二、“探索出一个完整的生产工艺流程,对产业化应用意义重大”

  研发中心偏重技术攻关,主要定位是进行一些核心器件和核心技术的研发。

  黄蕾蕾博士告诉我们,当前商用的量子保密通信BB84协议已经是一种比较成熟的技术。现在工作的重点其实是在产品化和系统整体稳定性上,有大量的电路和软件工作。量子光学工程师在其中扮演的更像是系统工程师的角色,很多具体产品的实现要靠软件工程师和电子工程师。

  而这方面,恰恰是企业的优势所在。她向我们展示了张大鹏、刘小桦这两位有着多年电路经验的工程师设计的电路板,“这种板子一看就非常专业,跟做学术实验时搭的示范板,整个设计和结构都是不一样的,而且还要兼顾成本和性能稳定性的要求。”

  目前团队主要在进行三方面的攻关,一个是量子随机数发生器,一个是GHz的单光子探测器,一个是量子光学集成化。目前,团队已经研发出了基于不同原理的量子随机数发生器。

  “初期的技术难关已经攻克了,目前已经做出了产品样机。下一步考虑怎么样把它小型化,低成本化。”黄蕾蕾博士向我们介绍,“但我们同时也会往高端方向走,做更高安全等级的的量子随机数发生器,比如像源和测量器件无关的量子随机数发生器。“

  相较于国内高速量子随机数发生器和单光子探测器的研究领域,九州量子已跻身众多优秀研究团队的发展前列。

  高速的单光子探测器最核心的是电路,难点并不在理论上,而是工程经验,需要不停地调试。好在团队成员都有着丰富的工程经验,“因为他们都很专业,有这方面的基础,像刘小桦博士做了十几年,有非常丰富的经验,让我们避免走了很多弯路”。

  小型化、低成本产品的研发除了需要全新的电路设计之外,另一个关键就是光学系统的集成化。目前光芯片的集成化工作主要由光学工程师付云飞负责,他之前在中科院和华为做过5年光子集成芯片研发,如果算上研究生阶段的项目经验,在集成光学领域也已经有近10年的经验。

  目前,拉高整个设备成本的是光学部分,团队计划用光集成芯片来代替。一旦集成芯片实现量产,成本将会急剧下降,从几万、几千降低到几百甚至几十块钱。这是一件所有人都想做,但还没有人做成功的事。

  集成化的重要性还不只是降低成本,更重要的是探索出一个完整的生产工艺流程,这对产业化来说意义重大。

  三、吸引优秀人才靠的是技术上具有挑战性的任务

  对黄蕾蕾来说,她是不满足于只做产品的,她有更大的雄心。

  “首先,我们肯定是要做产品的,尤其是当前相对比较成熟的量子保密通信相关的产品,但是更高精尖的一些技术也要跟上。其实当前所谓的量子通信主要还是量子密钥分发技术,现在积累的这些工程经验对今后实现真正的量子通信也是有很大帮助的。而且后期像量子传感和量子探测方面的一些东西,我们也在布局。还有量子计算方向,虽然硬件方面国内还不成熟,但我们也会提早做打算。”

  黄蕾蕾说她已经向公司总部提议,在量子模拟算法和人工智能深度学习方面做一些技术上的储备。

  公司的研发氛围吸引了不少优秀人才加入。王嵩是一名有12年经验的FPGA工程师,面试过13家公司,拿了一大堆offer。有几家公司给的薪水比九州高很多,但他还是决定来九州量子。就是因为看上了这个技术型的团队,喜欢这种团队氛围,在这里能学到很多东西。

  “我觉得对一个研发团队来说,尤其是像我们这种每个人都特别优秀的团队来说,真正吸引他们的,肯定不完全是工资。需要有一些技术上具有挑战性任务,需要大家想法之间相互碰撞,这样才能够吸引真正的人才。

  黄蕾蕾说自己想做的事情太多了,目前最大的希望是团队能够正常运转起来,这样就可以抽身做更多的研究工作。她对记者说,比起管理,自己还是更愿意潜心做研究。(完)

 

注:请在转载文章内容时务必注明出处!   编辑:徐银

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