光谷科創(chuàng)大走廊規(guī)劃提到，著力打造“光芯屏端網(wǎng)”萬億級光電子信息產(chǎn)業(yè)，要布局量子通信等下一代通信領域。記者23日從武漢光谷量子技術有限公司(以下簡稱“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域，核心部件在實現(xiàn)國產(chǎn)化的進程中邁出了一大步。
武漢光谷量子技術有限公司刻蝕和介質(zhì)鍍膜間，身著防護服的工作人員在工作。記者高勇攝
王肇中介紹，光通信是用光纖來傳輸信號的，在傳輸信號時，每秒鐘有數(shù)以百億計的光子通過光纖，利用近鄰效應，人們總可以把它分出一點來竊聽它的狀態(tài)。而量子糾纏態(tài)光子無法分割和復制，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，在于“防竊聽”“一次一密”“閱后即焚”。
王肇中介紹，量子技術的核心部件會成為未來十年的爆發(fā)性產(chǎn)品，為國民經(jīng)濟帶來巨大效益。如結合激光雷達技術應用于無人駕駛領域。
激光雷達是自動駕駛不可或缺的關鍵部件，與攝像頭、毫米波雷達等共同構成了自動汽車感知外部世界的“眼”，當帶有量子技術色彩的SPAD技術加持后，能提升激光雷達探測精度和速率，從而使無人駕駛車輛能達到第五級自動駕駛水平，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多年的著名納米學家王肇中掌舵，實現(xiàn)量子技術產(chǎn)業(yè)化，公司花了整整4年時間。王肇中對產(chǎn)線建設和工藝生產(chǎn)中的精度、濕度、防震和潔凈度都提出了極為苛刻的標準，“量子的質(zhì)量、電荷、能量都非常精細，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，廠房內(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、測試間及封裝間。目前已在進行試產(chǎn)，未來可具小批量生產(chǎn)規(guī)模。
“目前，光谷量子的量子陣列芯片研發(fā)生產(chǎn)水平已達國內(nèi)前列?！蓖跽刂斜硎?，五年之內(nèi)，企業(yè)力爭讓國內(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、定標權?！?/p>
王肇中：5年內(nèi)培養(yǎng)出國際水平技術隊伍
記者走進王肇中的辦公室，“寧靜致遠”四個大字赫然入目，75歲的王肇中說：“我在海外先進的研究單位搞了30多年的研究，要回來為國家做事，如果對國家生產(chǎn)、國民經(jīng)濟沒有貢獻，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>
“工藝積累是一個漫長的過程，需要一點點積累，這是國內(nèi)光電子芯片生產(chǎn)領域的一個主要短板?！遍_始的幾年，每周王肇中都會和設計院、建設單位碰頭，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時間和公司研發(fā)人員一起討論研發(fā)與生產(chǎn)中的技術問題，日積月累、厚積薄發(fā)解決工藝問題。
當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”，是利用精巧設備來“繡花”。
“‘繡花’要在安靜環(huán)境下?！蓖跽刂懈嬖V記者，海內(nèi)外不少優(yōu)秀博士已加入團隊，他會繼續(xù)心無旁騖培養(yǎng)人才隊伍，爭取兩三年內(nèi)讓更多頂級工程師“出師”，爭取在五年內(nèi)培養(yǎng)出一支光電子芯片制作領域能達到國際水平的技術隊伍。
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