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图灵量子:从实验室到工程化的产业突围星科技•芯片半导体

作者:小编 日期:Jul.10.2026 点击数:  

  

图灵量子:从实验室到工程化的产业突围星科技•芯片半导体(图1)

  半导体产业早在10年前就意识到,晶体管不可能无限缩小。算力提高的旧路正在逼近物理极限,问题不是它会不会走到头,而是谁来接棒。

  在所有候选答案里,量子计算是最具颠覆性的一个。它不是对经典计算机的改进,而是一种全新的计算范式。然而从实验室里的样机,到可以量产、交付、定价的产业化产品,中间横着一道被产业界反复提及的“死亡之谷”。

  2021年,金贤敏决定越过这道谷,将这一技术路线推向产业化。他创立了图灵量子,以光子芯片与量子计算为核心底层技术,推动量子计算从科研原型走向产业应用。在此之前,他在光量子领域深耕将近20年——从中国科学技术大学的宏观光学实验台,到牛津大学的光量子芯片设计和研究,再到回国后在上海交通大学的持续深耕。他的整个科研轨迹,本身就是光量子技术从实验室走向产品的微缩演进史。支撑这个决定的,是一个在他看来越来越清晰的判断:在所有量子计算路线里,光量子最接近芯片化,最接近工厂化,也最接近真实的商业交付。

  现在,时机到了,金贤敏创立图灵量子,以光子芯片和量子计算双底层技术,推动量子计算产业化。

  2026年5月,图灵量子完成了与国产GPU、国产操作系统的全栈适配,打通了中国量子计算产业链中的关键环节,实现光量子硬件、经典超算加速与本土化软件生态的深度融合,也为量子计算系统的国产化部署和产业化落地提供了新的基础。

  “在学术界,你可以放飞思想的翅膀,哪怕最后大概率是不行的,你也会去做;但做公司就像指挥打仗,军令如山。”谈及身份的转变,金贤敏的认知极为清醒。

  创办图灵量子的念头,萌芽于2020年。那一年,金贤敏入选上海首届“创新创业50人”。作为该名单中仅有的两名教授之一,他在与众多企业家的深度交流中,对产业有了全新的理解。

  而更核心的驱动力,来自他对技术发展周期的判断。“从2003年开始从事这个领域,我看着它怎么从理论到实验实现,再到芯片化、集成化,感觉已经到了非得产业化不可的时候了。”金贤敏注意到,海外从2014年前后已涌现出大量量子初创公司,国内的硬科技创业环境也逐渐成熟。面对这一趋势,他认为量子计算产业化已“迫在眉睫”,无论是国家还是个人都应该躬身入局。

  从交大教授到估值数十亿企业的掌舵者,这不仅是角色的转换,更是思维方式的重塑。学术研究往往只须到达某个里程碑。产业化则不允许任何细节的缺失。“产业往前推进时,每个任务都要去完成,没有任何问题是小问题。”将科研的开放性收敛为工程的确定性,这构成了图灵量子的底层基因。

  光量子计算用光子来承载和处理信息,通过特定的光学过程制备量子态,再利用芯片上的波导、分束器、相位调制器等器件,让光子在不同路径和模式之间发生可控干涉,最终由单光子探测器读取结果。相比传统大型光学平台,光量子芯片把这些复杂过程集成到更小、更稳定、更容易规模化制造的芯片系统中。

  首先是技术路线的有效性验证。光量子和超导是目前全球唯二在特定问题上实现量子优越性的技术路线年谷歌超导系统“悬铃木”、2020年中国“九章”光量子系统,均在特定问题上证明了对最强经典超级计算机的计算优势。与超导利用随机电路采样不同,光量子的玻色采样本质上是对演化网络矩阵问题的求解,在算法映射上具备先天优势。

  其次是工程形态上的演进空间。早期的光量子实验往往依赖占据整间实验室的大型光学平台,而现在光量子计算系统正在向小型化、模块化和工程化方向演进。以图灵量子的第二代产品TuringQ大规模混合集成光量子计算机为例,其可在室温环境下运行,同时,光源、光信息处理、单光子探测以及测控系统均已相对成熟。这使得光量子路线在系统集成、规模扩展和产品化交付方面具备一定优势,更接近产业化工程设备。

  TuringQ Gen2大规模混合集成光量子计算机,图片来源:图灵量子官网

  金贤敏对此有一个更直接的判断:“评判量子计算机,不能只看比特数量,更重要的是保真度、连接能力和可扩展性。没有足够高质量的连接,比特再多,也可能只是多个小系统的简单叠加,难以形成真正可扩展的计算能力。”这也正是他看重光量子路线的原因。光子天然适合在片上波导和干涉网络中传输、耦合与调控,可以在路径、偏振、时间等多个自由度上承载量子信息,为构建高并行、可扩展的量子计算系统提供了工程基础。

  当量子计算从“实验室原型”迈向“工程化制造”,金贤敏最在意的,已不只是某一项实验指标的突破,而是能否把光量子芯片做成稳定、可复制、可迭代的产业基础设施。在上海交通大学和无锡市的支持下,他领衔建成了国内首条光子芯片中试线月中试线实现全线贯通,为光量子芯片从实验室样片走向工程化试制和规模化制造奠定了基础。

  在传统的无晶圆厂(Fabless)模式下,光子芯片设计公司通常需要将设计版图送到海外代工厂(如GlobalFoundries)流片,周期往往长达10个月。对于工艺、设计工具和供应链体系已高度成熟的电子芯片产业,这样的等待尚可接受;但对于架构仍在快速演进、工艺路线仍需持续验证的量子计算行业而言,这是致命的掣肘。

  “有了中试线个月缩短到了几周。”金贤敏将这条产线视为图灵量子的生命线。这条中试线的价值,不只在于缩短流片周期,更在于把光量子芯片的研发从“等待代工反馈”的外部循环,变成了“设计—流片—测试—修正”的内部闭环。作为深度参与建设中试线的单位,图灵量子PIE团队驻场优化自主光量子芯片工艺,凭借快速试错、快速验证的能力,图灵量子攻克了晶圆级薄膜铌酸锂光子芯片、光电融合CPO等关键技术,打通了从芯片、器件到系统级集成的技术链条,形成面向光量子计算系统的全栈自主能力。

  如果说电子芯片革命用硅来命名,那光子芯片革命可以用薄膜铌酸锂来命名。这一材料具有优异的电光调制性能,适合高速、低功耗、高精度调控——对光量子计算而言,它能够提高相位调制、光电接口和可编程网络能力;对光连接、激光雷达、通信模组等产业,其同样具有广泛的外溢价值。飞秒激光工艺则支撑了三维光子结构、玻璃通孔及先进封装所需的中介层加工,为光电共封和系统级集成打下基础。

  自主制造也是应对国际科技博弈的底层保障。“一旦关键的制造路径受限,或者遇到信息安全风险,那些仅有设计能力的公司就会变成空中楼阁。”

  目前,图灵量子已在芯片、算法、整机和计算集群等核心环节形成国产自研能力,构建起覆盖光量子硬件、软件框架与系统部署的全栈体系。其新一代TuringQ Gen2大规模混合集成光量子计算机,搭载国内首个光量子AI编程框架Deep Quantum,实现了从底层芯片到应用开发环境的贯通。依托模块化、BG大游娱乐平台集成化设计,该系统可在标准化机房中部署,并支持室温运行,使光量子计算不再停留于实验室原型,而是进一步接近可交付、可运维、可扩展的工程化产品。

  对于仍处于早期阶段的硬科技而言,如何跨越研发周期长、投入巨大的“死亡之谷”?图灵量子给出的答案是:不等待遥远的通用量子计算时代,而是在当下寻找可落地、可验证、可持续的商业场景。

  目前,图灵量子的业务版图涵盖量子计算、光连接和量子安全三个方向。金贤敏透露,图灵量子在应用场景上保持高度聚焦,优先面向金融、生物医药等对大规模算力有长期需求且具备明确价值闭环的行业。

  在生物医药领域,原子与分子的底层逻辑本身遵循量子规律,量子计算在药物靶点筛选、分子性质模拟、蛋白质结构预测等问题上具备天然的映射优势。图灵量子已与多家生物医药上市公司开展合作,采用类似CRO(合同研究组织)的服务模式,按计算性能和实际筛选结果交付。

  除技术服务外,图灵量子也在推动量子计算基础设施建设,通过“量子-经典”混合架构,公司正在建设量子智算中心集群,将光量子计算能力与经典高性能计算、AI算法和行业应用场景结合起来,探索下一代算力基础设施的工程路径。欧美许多国家已投入数十亿美元建设国家级量子计算中心。在金贤敏看来,国内同样需要构建这样的算力底座——只有让数学家、计算机科学家和行业应用者真正用起来,才有可能催生出真正的“杀手级应用”。

  整个量子计算行业都无法回避一个终极问题是:通用容错量子计算机何时能够实现?

  尽管图灵量子在专用量子计算上已取得显著进展,金贤敏依然坦诚指出行业面临的严峻挑战。

  “通用量子计算的前提是量子纠错,这不仅需要庞大的量子比特数量,更对量子态制备精度、保真度以及系统稳定性提出极高要求。底层过程保线%以上,就不可能实现‘越纠越正确’。”(不同量子纠错编码方案的阈值有所不同,主流的表面码方案要求保线%)他预判,即便是目前走在最前面的光量子和超导路线,实现真正的通用量子计算,最快也需要5年。

  在此期间,图灵量子将沿两条线并进:一方面,继续深耕专用量子计算,联合高校和产业界将算力优势映射到更多实际场景,类似于当年GPU在深度学习爆发前夜的蓄力阶段;另一方面,在通用光量子计算赛道上,将PsiQuantum作为主要国际对标,全力推进通用量子计算机的研发。

  从全球来看,中国量子计算无论是在科研积累上,还是在硬件系统和工程化探索等方面,均与国际保持并驾齐驱。过去,海外凭借持续的产业投入在软件生态和算法工程师规模上略占优势;随着“十五五”规划将量子科技列为未来产业之首,以及千亿级科创大基金相继直投,资本和人才的瓶颈正在被快速打破。图灵量子也成为首批受益者之一,既承接了中国在量子信息科研上的长期积累,也正在通过芯片化、工程化和产业化能力,参与下一阶段全球量子计算竞争。

  2025年年底,在图灵量子全员对齐会上,金贤敏表示:“图灵量子今天取得的成绩,离不开时代机遇和产业环境的加持,对此必须保持清醒认知。我们站在量子科技数十年积累的肩膀上,用四五年时间实现了螺旋式上升,但这并不意味着我们可以自满。”当时公司刚获得新一轮融资,估值数十亿元。但金贤敏清楚,即便走到这一步,距离通用量子计算机真正实现商业价值,行业仍需要数年时间。“国家和资本市场的支持,都是我们迈向伟大目标路上的盘缠。”

  从占满整间实验室的宏观光学设备,BG大游娱乐平台到如今芯片化、集成化、可扩展的光量子计算产品,走完这段路用了20年。下一段路,通向通用量子计算机,金贤敏判断最快仍需5年。这不是一个让人热血沸腾的时间表,但它是一个真实的时间表。对于量子计算这样的硬科技产业而言,真正重要的不是讲述一个无限接近未来的故事,而是在漫长的不确定性中,持续把科学原理推进为工程系统,把技术突破推进为产业能力。

  能承认时间的重量,并仍然选择向前推进的公司,才有可能走到下一轮竞争的中心。

  高天垚表示,量子科技是大国科技竞争热点,被“十五五”规划列为未来产业重点方向之一。图灵量子始终聚焦光子芯片与光量子计算核心底层技术,专利与标准壁垒深厚。由国内光量子芯片领军学者带领的企业核心团队拥有芯片工艺、量子系统、算法应用、产业落地等全链条人才,兼具前沿学术能力与工程化、产业化经验,产学研融合能力突出,公司产业化进展领先。联想之星将持续支持图灵量子在芯、光、智、算上的融合应用,加速光量子计算从工程验证走向规模化商业交付,持续推进研发创新与技术迭代,推动其在人工智能、金融科技、生物医药等领域场景落地,打造全球领先的光量子计算公司,助力量子科技等未来产业成为我国新的经济增长点。返回搜狐,查看更多