自1999年起，《麻省理工科技评论》每年在全球范围内从生物医药技术、能源材料、人工智能等多个前沿学科和科技领域中遴选出35岁以下对未来科技发展产生深远影响的青年科技人才-“35岁以下科技创新35人”。2017年《麻省理工科技评论》将这份最权威的榜单落地中国，旨在以全球视野挖掘最有创新能力的科技青年领军人，并为这些青年科学家搭建一个高度国际化的舞台。
为聚集全球创新人才和资源，打造创新人才高地，中关村科学城与北京清华工业开发研究院联合《麻省理工科技评论》中国，于2023年3月30日-31日在北京·海淀中关村自主创新示范区展示中心会议中心举办全球青年科技领袖峰会暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国发布仪式。
以下是图灵量子产品研发总裁杨林在全球青年科技领袖峰会的精彩演讲，由云现场整理。
大家下午好，我是图灵量子的杨林，非常感谢今天能有这个机会在这个场合和大家分享一些我们图灵量子在光量子计算这个方向上最近做的一些工作以及跟大家谈一谈在量子计算前沿的赛道里面，到底有哪些产业化的潜在的机会，以及到底能为现有的一些产业带来怎么样的一些变革和影响。
大家都知道去年2022年我们的诺贝尔物理学奖是颁发给了三位在量子信息领域做出了奠基性贡献的科学家，为了鼓励他们在光学纠缠以及贝尔不等式相关的奠基性实验的工作，三位物理学家的开创性的工作让量子计算从量子力学理论慢慢转变成了大的实验的理论领域。
经典力学和量子力学其实还是有非常大的不同的，通常来说经典力学是一个比较直观，比较一目了然的一个力学的技术体系，而量子力学通常带有一些更底层的，更加理论性的，偶尔还有一些反直觉的特点，但是量子力学作为一个非常完备的基础学科，其实也像之前的一些基层技术一样，推动了两次的量子信息革命，和我们之前接触到的工业革命一样。
第一次量子革命就是以系综级的量子操纵为代表的，它衍生出的技术包括我们非常熟悉的晶体管的技术以及激光的技术包括聚次组等等这样的技术，这些技术其实已经在不同的产业领域带来了非常多的产业化的变革和产业化的影响，三位诺奖得主的突出奠基工作，开启了第二次的量子科技革命，以我们对单量子态进行高精度操控的量子革命，它催生了更多的是潜在的更安全的通信信道的加密以及更高效的计算范式还有更精确的测量。
这些革命其实慢慢的也已经逼近了产业化的阶段，将和人工智能等等这样新一代的信息技术一起形成颠覆性的创新，对我们很多产业，很多行业带来变革性的影响，今天我重点介绍的也是我们图灵量子在这个领域里面重点发展的就是量子计算这个领域，随着目前电子计算以及电子芯片摩尔定律走向了物理极限，一定要有更新的计算范式以及计算模式来推动算力新时代影响，量子计算就是这么样一个新的技术，量子计算的定义来讲就是结合量子力学和数学的原理，通过对量子比特这样基础的计算单元来进行操控这样一种新的计算模式，它和经典计算的突出区别就是我们借助像量子叠加、量子纠缠这样的基础原理能够发挥量子计算天然的并行性，带来远超越经典计算的这种大规模计算和高效处理的能力。
量子计算现在发展到什么阶段，在物理实现层面，量子计算处于相对早期的阶段，从量子基础比特的分类来讲，可以简单的分成两种，一种是自然量子比特，一种是人造量子比特，这里面其实有非常多的技术路线，包括我们图灵正在从事的光量子计算以及超导量子计算、离子径量子计算、冷原子量子计算等等的技术路线。
这里面的各个技术路线有各自擅长的点，也有各自的局限性，图灵量子从事的光学量子计算它的突出特点就是整个系统可以构建在常温的条件下，对于大型的外部设备没有一个强依赖性，并且光量子计算是一个非常容易横向拓展的计算体系。
我们图灵对于光量子计算的发展，其实也有一个自己的路线图，从第一个阶段开始其实也是沿着量子启发、量子人工智能等等这样的基础性算法革新，在推动量子计算在产业范围的影响力以及量子计算的潜在应用，到了第二阶段，其实就是围绕专用量子计算的芯片以及光子计算包括人工智能光子处理器这样底层的专用计算芯片来实现在特定计算领域以及特定的产业领域的一些专用级别的量子计算的产业化应用。
第三个阶段和所有的量子计算从业者一样，我们图灵量子在光量子计算这个方向上也会结合通用量子计算以及通用人工智能这样大规模的硬件处理能力，推动真正的算法到硬件级别的量子优势的实现。
量子计算归根结底还是一个算力的创新，这里我借用一张《Nature》文章的图，到底人类在算力的追求，通过电芯片、光芯片等等这样的技术，这些算力需求，未来演进的可能性到底是什么，这里作者列举了三个可能，包括光子芯片、光量子、量子计算、DNA计算，这里想聊的是光量子计算和光子计算这些技术到底它的产业化机会和落地机会在哪里，怎么样能够把实验室级别的技术通过更大的规模，更高的工程化的能力推向产业化。
我们认为光子芯片是一个非常好的机会，光子芯片不仅仅在量子计算这一个方向上，同样在光子计算、光子AI以及光互连这样的领域里面，通过大规模的光子芯片的构建，都有非常好的机会能够推动整个算力平台从计算到存储到互联到信号处理等等的流程上的一些体系化或者平台级的创新。
在光芯片的制备技术上，我们图灵量子其实有两个杀手锏级别的技术路线，第一条技术路线是我们基于飞秒激光直写的三维光量子芯片技术，这个也是我们图灵量子的芯片团队从2014年开始一直从事的技术方向，它的原理是我们利用飞秒激光的平台在芯片的内部通过三维刻时的技术，以百纳米的精度构建三维结构的光量子芯片的波导结构，来实现量子计算的片上实现。
第二个芯片技术是现在图灵量子从2018年开始在国内首先开始推动的新一代光子集中材料，铌酸锂薄膜光子芯片技术研发和发展，铌酸锂薄膜这个材料作为新一代的光子芯片，它有三个突出的特性，具有非常优秀的非线性的指标，非常适合处理量子计算以及光子计算中的一些关键的计算环节，还拥有更低的波导损耗和更高的电光调节太关，这些关键的特性让这个材料被大家称作为光学硅，认为是未来在光芯片领域里面具有非常大的技术前景的一个芯片的技术。
这种底层技术本身其实就蕴含了大量的产业化的机会，在底层铌酸锂薄膜芯片的流片产业化的方向上，图灵布局了中国首个光子芯片的中实线以及产业化的基地，未来也会推动整个光量子芯片或者铌酸锂薄膜芯片的产业化以及市场规模的扩大。
现在我们其实在无序的中实线围绕110纳米的工艺节点构建业界首个铌酸锂薄膜的6寸和8寸的晶圆的中实线，未来希望围绕这个中实线能够打造高端的光子芯片的底层技术，能够推动包括光量子计算、光子计算、人工智能光子处理器在内的技术的产业化。
这些技术除了在量子计算这个领域之外，不同的领域里面其实都蕴含了大量产业化的机会，这里我讲到的包括像飞秒激光直写，包括像三维光子芯片的构建以及包括非硅光的光子芯片的平台产业化以及我们铌酸锂薄膜芯片在光通信行业调制器等等的产业化都蕴含了巨大的前沿的机会。
目前图灵量子在大规模光子芯片的规模的扩展以及我们芯片的制备工艺到底达到了什么样的进展，这里我秀出我们目前正在流片的版图，大家能够看到的是目前流片的规模能够达到3万级别的光子器件，输入输出的层面同样达到了非常大的规模。
更进一步我们要做什么，我们要做更大规模的片间的互连，只有通过更大规模的片间互连才能够实现量子计算级别的光子芯片的系统的构建，我们希望能够通过大规模的片间互连实现甚至是超越晶圆级别的极大规模的量子计算芯片以及光学神经网络芯片的构建，依托这些底层芯片技术，我们同样也构建了一套软件的整套工具链，从底层的异构计算的计算平台到上层的面向现有的经典人工智能的开发框架的一些软件包，这个量子构建了一整套从软及硬的软硬一体的全栈化的一些工具类的布局。
这些工具是为了让我们能够以更方便的方式调用底层光子芯片以及光量子芯片的算力，让这些算力真正的转化到使用的阶段，围绕所有软硬一体的技术，图灵量子在2022年的年初的时候推出了全世界首台的商用科研级的光量子计算机TuringQ Generation1，这台计算机其实是基于我刚刚介绍的三维飞秒激光直写光量子芯片的一台专用级别的光量子计算机，这台机器是我们图灵量子在量子计算这个领域里面大量成果的一个集中的集合展示，包括了我们在光源、芯片、探测器等等方向上的技术积累。
讲完了技术，最后也跟大家讲一讲量子计算如何跟产业结合，其实量子计算在过去几年里面一直还是一个更多是在技术探索以及技术布局阶段的技术，在这几年的量子计算蕴含的产业机会其实已经近在咫尺了，我们从国家政策的一个变化也可以看到，早期在国家政策的层面上，大多是要部署一些国家实验室，包括一些国家的大型科研项目的层面，近几年其实国家已经在重点推动量子信息、量子计算等等在未来产业的一些布局，包括联合体发展上的布局。
我们将量子技术用于何方，主要是用于各行各业的核心的计算需求以及不同的落地场景，这里我也借用一个麦肯锡的报告来分析量子计算到底在未来的3-5年或者是2-3年的时间里面到底能在哪些行业率先取得突破，这里我看到包括有像化工和制药行业以及金融行业和汽车行业等等这样一些产业，都对量子计算提出了巨大的需求也蕴含了巨大的产业机会，所以通过我们量子计算以及其它产业人的协同探索，其实量子计算现在杀手级的行业应用已经在产生的一个拐点和节点的时间。
至于光量子计算整个产业生态如何构建，要将量子计算实用化，还需要哪些东西，这里面也进行了一些列举，基础层包括我刚刚介绍的光量子芯片，包括元器件，还包括我们一些关键的计算部件以及整个量子计算机，在产业应用层还有大量的量子软件、量子云以及产业应用的东西值得我们去突破，这里我也介绍在底层应用驱动行业赋能的时候，我们图灵量子做的哪些工作。
从底层软件的方向上，图灵量子在场景问题到量子算法的映射推出了世界首个基于组合优化的量子计算的软件求解器，我们的求解器可以解决在路径规划、投资组合、药物发现以及作业调度里面大量遇到的组合优化的问题，它的性能已经达到了国际一流求解器的水平。
我这里也举一些基于这个求解器在行业应用的例子，比如说在金融这个领域里面，图灵量子做了大量和金融行业里面问题结合的一些产业化的尝试，这里包括我们做投资组合优化以及一些金融违约风险预判，在金融风控领域包括在量化交易这些领域里面，量子及以及光量子计算都有巨大的产业化的前景，这里是我们在量化交易平台上使用量子机器学习构建策略，获得超额收益的这么一个例子。
这里是我们同样使用量子机器学习方法在金融风控领域获得了一些非常好的尝试，在人工智能和生物医药结合的方向上，图灵量子做了更多有意义的尝试，我们目前从基因组学分析到新药物分子设计的整个流程都进行了量子计算算法的赋能，未来也将会结合我们在量子硬件方面的优势和进展，更多的推动量子计算和生物医药行业的深入的结合，带来一些产业化的转变。
我们现在希望能够向应用商城，向量子应用的POC试点的方式，能够把更多的量子计算的算力和产业结合的特点推动到产业结合的端，也非常希望有更多的产业化和不同行业的从业人员能够和我们的量子计算进行一些结合。
最后，打一个小小的广告，我们图灵量子是一家量子计算非常硬核，非常务实的一家光量子计算的先驱者也是光量子计算的领军企业，我们在做的事情是非常难的，也是非常具有代表性的一些工作，图灵量子经过两年的发展，现在一共完成了四轮融资，总共的融资金额接近7亿元人民币，目前我们也具备了30亿人民币的公司体量，非常希望更多的在物理、在数学、在量子信息方向上的有识之士能够加入我们图灵量子，共建光量子计算的美好未来。谢谢大家。
