“十五五”规划纲要中，量子科技是我国重点布局的未来产业。近日，两位“90后”复旦同窗创立的太一量生量子科技公司完成上亿元融资，踏上了开拓这一未来产业的征程。
在投资机构名单中，上海未来产业基金是领投方，跟投方有人工智能、材料、化学领域的多家上市公司和头部企业，揭示了量子计算赋能各个产业发展的潜力。
上海未来产业基金投资部副总监胡晓晓介绍，太一量生是基金投资的第三家量子计算整机公司，这三家公司都走中性原子技术路线，创始人都是海归博士。“在这条技术路线上，太一量生采用差异化的原子体系，是值得探索的前沿方向。我们希望通过投资这家公司，进一步提高上海对全球量子计算人才的吸引力，打造创新策源地和未来产业高地。”
两人都看到量子计算拐点
量子计算被当代物理学界视作“圣杯”，它遵循量子力学规律，有望在密码安全、化学模拟、材料设计等领域提供远超经典计算机的算力。
国际上有多条研发量子计算的技术路线，中性原子是“后起之秀”。所谓中性原子，是整体呈电中性的原子。科学家可用激光捕获原子并操控其量子态，把它们作为量子计算机的基本单元——物理量子比特。
“这两年，中性原子量子计算出现了技术拐点，物理量子比特数量从几十个增长到几千个，表现出极强的扩展性。”太一量生创始人刘弘斌博士说。不过，物理量子比特含有噪声，要开发出量子计算机，必须把多个物理量子比特聚在一起“合唱”，转化成抗噪声、可纠错的逻辑量子比特。2024年，刘弘斌在微软团队首次实现逻辑量子比特，并在其上运行了一套完整的化学模拟算法，开启了量子计算的逻辑比特时代。
中性原子量子计算机示意图（来源：《自然》杂志）
刘弘斌取得技术突破后，他的复旦化学系同学方正浩看到了与量子计算相关的产业、政策和资本拐点。
方正浩在投资机构工作，对量子计算、人工智能等产业有深入洞察。在他看来，随着人工智能赋能千行百业，未来10年，全球算力需求将有数百倍增长空间，而经典算力在单卡性能、多卡互联性能上已逼近物理极限，所以量子算力有巨大的潜在产业需求。在政策层面，量子科技已成为我国前瞻性布局的未来产业，国家和地方政府设立了一系列相关科研项目。在资本层面，风险资本和产业资本改变了前几年的观望态度，开始进入这一领域。
两大原因选择在上海创业
看到量子计算的四个拐点后，这对同窗好友有了联手创业想法。他俩都事业有成，刘弘斌是微软首席量子架构师，方正浩是小苗朗程管理合伙人，但都打算辞职“All in”（押上全部筹码）。
在哪里创业？他们选择了上海。除了都是上海人这一因素，还有两个更重要的原因：一是上海正在布局中性原子量子计算，在市科委和上海未来产业基金支持下，不筹量子、中器无量两家整机公司已成立；二是中性原子量子计算的产业链上游是精密光学、微纳加工、真空设备等先进制造业，这些行业的多家龙头企业在长三角，把整机公司设在上海，与上游企业的合作会非常便利。
去年12月，刘弘斌回到故乡，与方正浩一起拜访了上海未来产业基金管理团队。“我们看好这对创业搭档，一位是全职回国的科学家，一位是有资本运营经验和产业资源的投资人。”胡晓晓告诉记者。差异化技术路径，也是他们投资太一量生的一个原因。与大多数中性原子量子计算团队选用铷原子、铯原子不同，太一量生团队用的是镱原子。镱是一种稀土金属，其原子能级结构比铷、铯丰富，在门操作速度与保真度、相干时间、纠错效率、光网络扩展性方面存在理论性优势。选择镱原子也面临多项技术挑战，有待太一量生攻克。
决定投资这家企业后，上海未来产业基金为创业者提供了全方位赋能。目前，太一量生已落户徐汇，将入驻西岸数智中心。这栋大楼有大型地下实验场地，建成后将为量子计算研究提供万级洁净环境。刘弘斌受建设方邀请，参与了实验室设计。
方正浩（左）和刘弘斌在公司讨论技术发展路线问题。
产业界看好量子计算赋能
如今，刘弘斌和方正浩正在组建科研和产业化团队，吸引海内外量子、光学、控制、软件工程师和高校科研人员入职。在实验室，他们开始搭建光台系统，向着原子阵列成像、单双量子比特门等关键节点迈进。
“我们计划今年底实现逻辑量子比特，力争建成拥有规模化逻辑比特的量子计算公司。”刘弘斌说，“未来5年，我们将用一个平台捕获上万个原子，高效转化出300个逻辑量子比特，保真度99.999%，达到国际一流计算水平，在化学模拟、材料设计等领域实现量子优势。”
谈及产品未来应用，他介绍了三大战略场景：一是密码安全，以目前最安全的非对称加密标准RSA-2048为例，超级计算机需要数万年才能破解，实用量子计算机问世后，可在一周内破解RSA-2048；二是化学模拟，量子计算机可模拟自然界的微观运动，这些运动大多遵循量子力学规律，所以通过逼真的模拟，有望将药物研发从数年缩短至数月；三是量子机器学习，在这一量子计算与人工智能交叉领域，科学家已证明可用量子电路代替神经网络进行训练，使大模型在高维数据空间获得泛化能力，处理更复杂的问题。
因为看好这些应用前景，多家产业龙头企业投资了太一量生。晶科能源控股投资总经理杜威说：“未来，量子计算可强力赋能钙钛矿材料研发、储能体系模拟与效率优化，加速新材料与新能源技术突破。”雅本化学董事长蔡彤表示，通过投资合作，双方将在量子计算赋能化学、生物医药研发方面开展前瞻性布局，探索下一代计算技术在创新药和先进材料领域的应用潜力，形成长期战略协同。
在企业成长过程中，市科委量子计算项目经理团队将提供全链条支持。这个团队吸纳了市科委公务员、智库研究人员和上海未来产业基金投资人，懂科技、懂产业、懂投资。刘弘斌说：“我和项目经理团队讨论了‘如何提升量子电路的执行效率’等问题，他们很专业，也有战略眼光。在他们的支持下，我和同事有底气把太一量生建成国际一流量子计算公司。”
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