九州量子黃蕾蕾：我們是沖著量子通信產業化來的

在全球人才流動中,中國已然是具備強大競爭力的人才吸引高地。 特別是黨的十八大以來， 我國正形成最大規模的留學人才“歸國潮”。 在炙手可熱的量子通信領域， 也呈現出了這樣的特點——科技“海歸”相繼選擇回國參與貢獻。 黃蕾蕾就是其中的代表之一。

在海外學習工作了12年, 黃蕾蕾從牛津大學博士畢業就果斷選擇了回國。 “我個人是做實驗的， 總希望做出來的東西能用得上”。 現在機會終於來了， 她絲毫沒有猶豫， 就加入了這一波科技人才“回流潮”。

黃蕾蕾回國後選擇加入了九州量子——國內為數不多的從事量子通信產業化應用的企業之一。

以最快的速度在北京組建起一支研發團隊， 將不同領域的科學家、工程師招入麾下。 作為一名在斯倫貝謝有過五年工程師經驗， 又在牛津大學從事過五年光電子研究的科學家， 黃蕾蕾心裡早就有了一張清晰的路線圖。

和大多數人的印象不同， 制約量子通信產業化的最大因素並不在理論和技術原理層面， 而是批量化生產的技術瓶頸以及極高的製造成本。 過高的產品成本擠壓了市場空間， 導致有效需求無法形成。 很多質疑者正是揪住這一點， 否定了整個量子保密通信產業。

如何產業化和產品化， 成了當前量子保密通信商用化的關鍵。 擁有多年工程經驗的黃蕾蕾比誰都清楚，

產品化依賴技術積累， 依賴有豐富經驗的工程師， 依賴不同領域的人在工作中相互碰撞相互啟發。 這和在實驗室臨時搭光路電路寫Paper， 是完全不同的思維和路徑。

“量子資訊領域很多論文中使用的晶片在國際上實際對中國禁運， 而且不少關鍵器件雖然性能優良但價格非常高。 要實現真正的產業化， 就要用合理的成本、通用的晶片和常見的器件實現滿足客戶需求的性能， 甚至是一些和論文中類似的性能。 但不能一味追求性能指標的最高化， 那更多是學術上的要求。 我們是沖著產業化來的。 ”

黃蕾蕾告訴我們， 當前商用的量子保密通信BB84協議已經是一種比較成熟的技術。 現在工作的重點其實是在產品化和系統整體穩定性上，

有大量的電路和軟體工作。 量子光學工程師在其中扮演的更像是系統工程師的角色， 很多具體產品的實現要靠軟體工程師和電子工程師。 目前該團隊主要在進行三方面的攻關， 一個是量子亂數發生器， 一個是GHz的單光子探測器， 一個是量子光學集成化。 目前， 團隊已經研發出了基於不同原理的量子亂數發生器。

“初期的技術難關已經攻克了， 目前已經做出了產品樣機。 下一步考慮怎麼樣把它小型化， 低成本化。 ”黃蕾蕾博士向我們介紹， “但我們同時也會往高端方向走， 做更高安全等級的的量子亂數發生器， 比如像源和測量器件無關的量子亂數發生器。 “

相較於國內高速量子亂數發生器和單光子探測器的研究領域，

九州量子已躋身眾多優秀研究團隊的發展前列。

高速的單光子探測器最核心的是電路， 難點並不在理論上， 而是工程經驗， 需要不停地調試。 好在團隊成員都有著豐富的工程經驗， “因為他們都很專業， 有這方面的基礎， 像劉小樺博士做了十幾年， 有非常豐富的經驗， 讓我們避免走了很多彎路”。

小型化、低成本產品的研發除了需要全新的電路設計之外， 另一個關鍵就是光學系統的集成化。 目前光晶片的集成化工作主要由光學工程師付雲飛負責， 他之前在中科院和華為做過5年光子集成晶片研發， 如果算上研究生階段的專案經驗， 在集成光學領域也已經有近10年的經驗。

目前， 拉高整個設備成本的是光學部分，

團隊計畫用光集成晶片來代替。 一旦集成晶片實現量產， 成本將會急劇下降， 從幾萬、幾千降低到幾百甚至幾十塊錢。 這是一件所有人都想做， 但還沒有人做成功的事。 集成化的重要性還不只是降低成本， 更重要的是探索出一個完整的生產工藝流程， 這對產業化來說意義重大。