传统计算机要算15万年的难题，未来的量子计算机可能只需1秒即可解决。40多年前，物理学家费曼提出利用量子构建计算系统。如今，科学家正在验证这一设想。
量子计算机，被称作“信息时代的原子弹”。几乎每一个世界强国都在研发自己的量子计算机，就像核武器一样，关键核心技术是“要不来，买不来，讨不来”的。它的技术门槛很高，目前世界上只有美国、加拿大和中国具备量子计算机整机交付能力。
成立于2017年9月的本源量子计算科技（合肥）股份有限公司（简称“本源量子”），是国内首家将量子计算正式推向商用领域的量子计算企业，由两位中国量子计算行业领军人物——中科院院士郭光灿和中科大教授郭国平，带领中科院量子信息重点实验室博士团队创立。
15年前，不到30岁的郭国平就下定决心：“中国一定要有自己的‘量子算力’！”本源量子的名字，取自“追本溯源”之意。过去6年间，这家公司从实验室起步，迅速迈入量子计算领域第一梯队，多项技术研究成果位居国内第一，并在国际竞争中为中国赢得话语权。
现为本源量子总经理的张辉，师从郭国平教授，主攻量子计算，是量子实验室培养的第一个博士生。但在15年前，由于国内没有一家做量子计算的企业，他甚至找不到一个对口工作。直到6年前本源量子成立，他放弃上海高薪工作，响应导师呼唤，重拾未竟的事业。
在张辉博士和团队的努力下，本源量子创造了多个“第一”：
首款国产量子计算机控制系统、国内首个自主研发的可交付使用的超导量子计算机“本源悟源”、国内首个基于真实量子计算机的超导量子计算云平台、国内首款量子计算机操作系统“本源司南”、国内首个量子芯片设计工业软件“本源坤元”等。
在量子计算领域，谷歌、英特尔、IBM等公司早已布局，本源量子与这些巨头展开竞争，难度着实不小。为摆脱束缚，本源量子是世界上极少数具备全栈式量子计算研发生产制造能力的公司之一，也是一家从不接受一分钱外资的量子计算企业。
“这条路很难走，硬着头皮也必须要做。”张辉说，本源量子成立的初衷，就是要让量子计算机走出实验室，真正为人类社会服务。“我们的信心，源自我们对大势的看好，拥有国内最好的团队，而且他们也很年轻，扛得住赛道的长周期。”
7月10日，中国移动通信有限公司研究院与本源量子成功实现全国首例基于通用量子计算机真机的通信网络优化算法验证，初步结果满足预期要求，实现了量子计算应用于通信网络的良好开局。
押注赛道：让量子计算机走出实验室
安徽省合肥市高新区的云飞路，近年来得了一个别称“量子大道”。前后不过几百米的街道上，坐落着20多家量子科技关联企业，涵盖量子通信、量子计算、量子精密测量等多个细分领域。有投资人直言：“做量子领域的投资之前，必须去逛逛‘量子大道’和中科大。”
备受热捧的量子科技龙头企业“本源量子”就成长于此。根据国外第三方机构发布的“2022年全球量子计算技术发明专利排行榜”，本源量子以234件量子计算发明专利数和133件发明专利被引证数排名全球前十，是前十中唯一一家中国企业。
1999年，张辉进入中科大求学，那时候，国内量子计算相关研究刚刚起步。他到中科院量子信息重点实验室的第一件事，是和导师团队一起组建实验室。让他印象最深的工作，就是“挖坑”。实际上，大到挖坑埋设备，小到在铝质屏蔽盒上打孔，几乎都由他们手工完成。
回忆起本源量子酝酿之初的那段日子，张辉用了“悲壮”这个形容词。
当时的实验室，简陋到只有一张桌子、一把椅子。椅子被坐坏了，大家只能“站”着工作。“2010年前后，开始有企业参与进来。2014到2015年，郭老师（郭国平教授）找融资，几乎没人愿意参与。”张辉说。
好不容易搭完平台，张辉又开始愁毕业。彼时，量子计算还停留在实验室阶段，很多研究者都面临毕业压力，以及转行或科研“二选一”的抉择，不少科研成果难以传承。由于当时国内尚没有一家量子计算企业，甚至在实验室所在地合肥，张辉也找不到一份专业对口的工作。
博士毕业后张辉回到老家上海，做起园区招商和金融工作。等他再回合肥，已过去近十年。
信息技术的进步超乎想象。在张辉熟悉的量子领域，中国量子领域的顶尖科学家，几乎全部出自中科大或跟中科大有很深的渊源。同时，量子技术逐渐从实验室走向产业应用，相关企业相继在合肥成立。
2017年，张辉以“编外人员”身份，帮助本源量子处理融资事宜。两年后，他正式入职。“前面几轮投资人，始终觉得这个赛道还很远。所以投给本源的钱，没有任何对赌，也没要求盈利、上市。唯一要求，就是要我们把团队建起来，参与未来国际竞争。”张辉说。
转机出现在2019年。
2019年9月，谷歌宣布率先实现“量子霸权”，他们研发的“悬铃木”量子计算原型机，可以在200秒内完成百万量子采样，而美国最快的“顶点”超级计算机，需要1万年才能模拟完成。这一下子引爆了当时的科技圈，也让资本和市场各方重新审视量子的价值。
“那时候，大家都看我们，投资人也任我们挑，但越是这时候，我们越要把自己往回拉。”张辉说。一年后，本源量子推出国内首个工程化的量子计算机——悟源，且在众多关键技术领域实现国产自主研发；同年，公司还发布了超导量子计算云平台和量子计算机操作系统“本源司南”等。
“这是个非常重要的节点，（意味着）我们从科学研究团队真正蜕变成做产品的团队。我们原来一直考虑怎么造，后来考虑怎么用，怎么解决问题。我们一直认为，它是个工具，不应该留在实验室里，而且一开始我们就考虑到了，技术一定要自主可控。”张辉说。
作为一家致力于量子计算全链条开发的企业，本源量子已成功完成多台量子计算机工程化研制，正发力量子芯片设计与生产制造链，还开发出国产自主知识产权量子芯片工业设计软件、量子芯片激光退火仪、量子芯片无损探针仪等量子芯片工业母机。
国际领先的团队、硬核科技的加持，加上量子赛道的火爆，让张辉坐在办公室里就有各路资本找上门。2022年8月，本源量子宣布完成B轮融资，金额近10亿元，刷新全球量子计算企业融资纪录，未来将用于更高位数量子计算机的研制、量子计算应用的落地推广。张辉透露，接下来，公司将发布最新量子计算机“悟空”，并在今年下半年启动C轮融资。
等待爆点：构筑生态圈，角逐国际竞争
今年春节期间，《流浪地球2》上映。电影中，以moss为代表的“550系列量子计算机”拥有顶尖算力，可以调动全球计算资源，控制太空电梯、行星发动机的运行等。moss的形象，让普罗大众第一次对量子计算机产生了直观印象。
过去两年资本的“涌入”，量子赛道急速升温。公开数据显示，2022年，全球量子信息公司的融资总额超过23.5亿美元，相比2020年实现翻番。张辉再也不用发愁，怎么跟外界介绍到底“什么是量子”了。
本源量子的成长轨迹，也是量子行业从无到有的缩影。2021年，“量子信息”首次出现在“十四五”规划及政府工作报告中。这一年起，教育部正式把量子信息学科加入本科生教育，以加快量子领域人才梯队培养。越来越多的人才和资本流向量子赛道，产业得以蓬勃发展。
张辉对《中国企业家》介绍，2022年以来，本源量子的思考重点侧重于产品和用户。“这是我们技术之外的另一条腿。所以，包括思维和团队，我们都在做很大的调整。提到今天的量子计算，大家第一反应是本源。”张辉称，“当然，我们不是单打独斗。”
在量子计算机工程之路上，“先行者”本源量子，不仅催生出一大批原创性成果，还牵头组建了国内第一家量子计算产业联盟。今年5月，中国航空工业集团、郑州大学国家超级计算中心等34家企业、机构、高校加盟，涉及金融、航空航天、大数据、先进计算等领域。
目前，处于产业扩张阶段的本源量子还未实现盈利。张辉说：“在满足国家需要的基础上，要尽快产品化，把赚钱逻辑理顺。去年底，我们召开管理层会议明确了要把产品化、商业化的事放在重要位置。”
当前，国内外量子科技主要在3个方向展开激烈竞争：量子计算、量子通信、量子测量。量子计算机能够在众多关键技术领域，提供超越经典计算机极限的核心计算能力，在新材料研发、生物医学、金融分析及人工智能领域将发挥重要的作用。
目前量子计算技术路线呈现百花齐放态势，主要技术路径包括超导、离子阱及光量子等，在超导方面，布局者主要是IBM、谷歌以及国内的本源量子、国盾量子等，离子阱路线则包括霍尼韦尔以及国内的启科量子等。
最近两年，竞争态势升级，国外量子计算巨头频繁“秀肌肉”。2022年11月，IBM发布了公司最大的量子计算机处理器“Osprey”，含有433个量子比特，数量是上一代的三倍；谷歌则在2023年2月宣称，已实现通过增加量子比特来降低计算错误率。
“郭老师一直讲，我们要死死咬住国际最强的团队。技术突破就是这样，越往上走越难，目前我们跟国际相比，差距还比较大。”张辉说。他透露，目前国内在量子计算芯片领域落后国外最先进水平3至4年，若考虑国外巨头实验室中未公布的成果，这项差距可能更大。
当一项技术开始走出实验室谈生态，距离真正的应用便不再遥远。但对整个量子计算领域来说，真正产业化的到来或许还没那么快。这条路还有多远？
“目前量子计算正处在产业化前夜。”张辉说，“我们正站在大门前，能窥探到门里的东西了，以前大门在哪儿都不知道。我相信，这扇门很快就会推开。今天的公司都在做产业铺垫，我们定义量子计算是工具，而一些企业虽然做技术应用，但不一定会对行业产生价值。”
诺贝尔物理学奖得主Haroche提醒称，量子计算领域存在炒作，基础科学和其应用之间总是伴随着意想不到的曲折，我们必须小心谨慎。张辉表示，尽管这两年赛道在升温，但很多企业仍然很困难，只是看起来风光。一些企业可能与投资人有对赌，所以压力很大。
“我们还在等最大的爆点，（观察）哪个领域可以展现量子计算的优越性。我们判断这个爆点在未来的两到三年就会发生。”张辉说，“应用层面，本源量子目前已有很多探索。成效如何，如郭老师所说，今天的量子计算就像当年的蒸汽机一样，将会发挥巨大作用。”