5月9日晚,中國品牌日四川活動“魅力天府品牌之夜”在成都舉行。現場迎來高光時刻——電子科技大學教授、天府絳溪實驗室量子互聯網前沿研究中心主任周強,帶著全球首個氮化鎵量子光源芯片登場并正式發布。這一前沿科技成果的發布,標志著中國在量子科技領域的又一重要突破,為成都的科技創新發展注入了新的活力和動力。
周強透露,包括氮化鎵量子光源芯片在內的量子產品有望在2026年實現多場景技術驗證。
▲周強向現場嘉賓介紹機器狗托盤里的全球首個氮化鎵量子光源芯片
中國量子科技再添“芯”動力
將顛覆傳統互聯網
“氮化鎵量子光源芯片,可以通俗地理解成量子互聯網的‘心臟’。”周強教授向記者表示,“就像現在互聯網需要服務器和光纖來傳輸數據,量子互聯網也需要量子光源來產生和傳遞量子信息。而我們的芯片,就是量子信息網絡的‘心臟’,為整個系統提供信息源泉。”
傳統互聯網主要依賴數學加密算法保障安全,而量子光源芯片帶來的物理加密方式,從根本上解決了這一問題。“量子不可克隆性確保了任何試圖竊聽或篡改傳輸信息的行為,都會被立即發現”,周強教授進一步解釋稱,“這就好比給信息傳輸加上了‘量子盾牌’,為信息安全構建起最高級別的防護體系。”
當全球科研團隊聚焦氮化硅材料攻堅量子光源時,周強研究團隊開啟了一條創新賽道。“氮化鎵材料被廣泛應用于LED燈中。我們現在做的量子光源瞄準的是量子互聯網產業方向,它也需要光源來實現量子信息的傳輸,我們就是結合現有的氮化鎵光源技術,在量子光源方面做了一次科學的探索和突破。”
展望未來的應用場景,周強教授表示,“在量子通信層面,其特有的物理屬性可將信息安全等級提升至量子維度,為金融、政務等敏感數據傳輸構筑‘量子護城河’;在算力支撐方面,氮化鎵材料中蘊含的量子資源使芯片能承載更復雜的量子算法,為人工智能、生物醫藥等領域的算力瓶頸提供破局可能。”
周強透露,包括氮化鎵量子光源芯片在內的量子產品有望在2026年實現多場景技術驗證。
▲資料圖 圖據成都市發展改革委
“構建量子互聯網是我們的終極目標。”周強表示,這項革新將從通信傳輸、計算能力、傳感精度三個維度對現有互聯網進行系統性升級。
他特別指出,正如人工智能發展依賴通信、算力、傳感三大基礎架構,量子互聯網將在每個環節實現技術迭代——量子通信確保信息安全,量子計算突破算力瓶頸,量子傳感提升信息獲取精度,形成三位一體的新一代信息基礎設施。
從“書架”走向“貨架”
寬松的環境為科研成果轉化提供多維保障
在成都,周強教授帶領研究團隊在量子科技領域不斷探索,許多科研成果已經進入示范應用階段。
“讓量子科技成果‘上書架’只是起點,更重要的是‘上貨架’。”據周強介紹,其團隊研發由鈮酸鋰材料制作而成的量子光源,已批量應用在“銀杏一號”量子互聯網實驗系統中,憑借其經濟、實用的優勢,獲得2024年國際光子大會金獎;而另一款新近研制成功的量子光源器件,更是可以實現加電直接輸出量子糾纏光子對的功能,體積更小巧、性能更可靠。
“成都聚集了電子科技大學、四川大學等多所高校,以及中國網安、西南技術物理研究所等科研院所,在科研攻關方面有著深厚的科研基礎。在產業方面,成都擁有多元的先進制造業集群,為前沿科研成果提供了豐富的落地應用場景。”據統計,2024年成都電子信息產業規模達到1.36萬億元,穩居全國第六,聚焦集成電路、新型顯示、智能終端、高端軟件、網絡安全等重點領域,為量子技術的落地提供了良好的產業環境。
▲周強研究團隊
成都市對量子科技的重視,更體現在政策支持上。此前,成都市出臺的《成都市“十四五”數字經濟發展規劃》中,多處提到量子計算,強調要圍繞量子軟件算法、量子精密測量、量子云計算等細分領域和關鍵技術,進行鏈條式創新和技術突破,打造成都量子細分領域的后發優勢。
談到氮化鎵量子光源芯片科研攻關,周強教授表示:“我們有著明確的研究方向和目標,省市相關部門給予了很大的幫助,不僅通過專項支持計劃解決了資金方面的問題,還幫忙協調資源。這種全方位的支持,讓我們能夠專注于科研本身。”
更讓周強教授感動的是,成都對科研失敗的寬容態度。“在科研過程中,失敗是常有的事。但相關部門領導始終給予我們信任和支持,讓我們能夠在失敗中不斷總結經驗,繼續前行。”周強表示。
成都位于量子科技的前沿城市行列
周強出生于四川內江,本科就讀于電子科技大學,對家鄉有著深厚的感情。2017年,他從加拿大學成回國,選擇回到成都,成為電子科大的一名教授。“我是電子科技大學培養的學生,又去清華直接攻讀了博士學位,后來去了海外從事博士后研究工作。學成歸國,回到家鄉,對我來說是必然選擇。”周強教授說。
在成都,周強教授的生活與科研事業相得益彰。“成都是一個讓人能夠安居樂業的地方,在這里我能夠全身心地投入到科研中。”周強說道。
▲資料圖 圖據成都市發展改革委
“當前,國內量子科技呈現多極發展格局,合肥、北京、上海、深圳、濟南等城市都在推進相關研究。”周強進一步分析道,“成都的獨特優勢在于深厚的電子信息產業根基——這里擁有完備的產業鏈配套,充分的政策支持,以及大批專業人才。”
他特別強調,成都市政府將量子科技納入重點發展規劃,為科研攻關提供了系統性支持。
在周強看來,產研結合的生態體系與政策支持的疊加效應,正讓成都穩步躋身量子科技前沿城市的行列。面向未來,他充滿信心:“從傳統電子信息制造到量子光源芯片研發,成都展現出強大的技術承接能力。隨著量子通信、量子計算等前沿領域持續推進,這座城市的科技創新潛力必將得到更大釋放。”