很多情况下，唐世彪向别人介绍自己的工作时总需要多费一番口舌。因为他的工作很多人没见过、难以想象，当然解释起来也就很费劲。

实际上，唐世彪面对的，是一片连他自己也没见过的“空白”。他明白，这片“空白”，必须要有人去填充。

量子科技产业化的道路，其实是这样一片广袤而“空白”的“无人区”。通向“无人区”的道路上充满着未知与荆棘，但人们朝着这个方向每前进一步，都能给后人留下难以磨灭的足迹。

作为位于安徽合肥的科大国盾量子技术股份有限公司副总工程师、研发总监，唐世彪不仅正奋勇前行在这条通往“无人区”的道路上，而且已经在量子科技产业化的道路上刻下了自己鲜明的“足迹”。

从“零”起步

在当今的网络时代，信息安全非常重要。量子通信，理论上可实现最高等级的信息安全。这是因为，与经典的光通信每一个脉冲发射上亿个光子不同，量子通信是用单个光子生成密钥去对信息进行加密的。

单个光子不能被复制，也不能被拆分。如果有人尝试偷偷地去拦截，它的状态就会发生改变，相当于发出警报，自然也就没法窃听。

“要做到这一步，其中一个核心器件叫单光子探测器。”唐世彪说，为了这个器件，他们不仅从“零”起步研制，而且最终实现了对国际同类产品的超越。

唐世彪回忆，早期他们主要依赖国外进口这类器件，购买周期往往超过一年，严重影响研制进度。不仅如此，对方还会筛选指标差的产品出口，产品价格高昂不说，产品性能还受到极大限制。

“可以说，核心器件一旦受制于人，新技术和产业发展就如同‘无源之水’。”每每回忆此前，唐世彪心中总会荡起一股时不我待的急迫感。

“我们深知，核心技术是要不来、买不来、讨不来的，只能靠我们自己。”为此，唐世彪带领团队，联合国内优势单位对用于实现单光子探测的雪崩光电二极管的技术进行了长期攻关。

以单光子探测需要制冷环境为例，密封性不佳会导致水汽进入APD管，进而严重影响探测效率。为此，唐世彪带领团队研究了低温胶密封管壳、制冷组件密封等工艺，历时多年，每年大概要做上千次的验证试验，不断发现并解决问题。

“经常是遇到一个问题就在实验室连续奋战，上百页的测试分析报告是常态。”唐世彪说。

艰难困苦，玉汝于成。唐世彪带领团队花了4年的时间，终于实现了该器件和制冷工艺的全面国产化。

但是，简单的国产化并不是唐世彪的终极目标。“我们的产品不仅要能用，还要更好用！”因此，唐世彪带领团队又花了3年时间，最终实现了集成度和性能的大幅提升，单光子探测体积整整缩小40倍以上，性能远超国外进口器件。

目前，一款搭载第六代双通道单光子探测器的量子通信设备，也已经到了最后的性能调测阶段。这款单光子探测器仅拇指盖大小，体积相比初代产品缩小200多倍。

“可以说，十年磨一剑，我们终于实现了从‘跟跑’到‘领跑’。”唐世彪对此不无自豪。

不断突破

从“能用”到“好用”，再到“领先”，这是唐世彪通往“无人区”道路上一直在用的奔跑方式。

其中，量子计算机测控系统的研发之路尤其具有代表意义。

测控系统，犹如经典计算机的主板，它和量子芯片一样，是构成量子计算机当仁不让的主角之一。如果没有高性能、低噪声、高同步精度的测控系统，再精良的量子芯片也无法真正发挥计算能力。

与量子通信中的单光子探测器一样，量子计算的测控系统同样经历了一个从初期的进口到自主研发的艰难探索之路。尤其是当我国的量子计算进入国际第一梯队之后，国外相关技术封锁愈发收紧。

“这已经不是买不到最新一代产品的问题，而是到了必须要自主研发的关键时刻。”唐世彪说。

而唐世彪面对的是一片怎样的“无人区”呢？

首先，量子测控的难度非常之大。唐世彪说，量子测控相当于精确把控一只蝴蝶震动翅膀十万分之一的能量，而且还要确保测控过程本身所产生的噪声不超过这个微小信号的量级，同时还要面对温度变化等不同环境参数变化带来的影响。

其次，这是一项没有现成的标准可以参照的研发，几乎相当于是在“迷雾中修路”。尤其是在千比特测控系统研发初期，甚至没有性能足够高的量子芯片作为“靶子”来提供“反向验证”指标的合理性。

为了解决测控系统集成度提高之后的散热问题，唐世彪带领团队搭建了一个模拟从-50℃到80℃之间的高低温实验箱。工程师们通过观察板卡内上百个监测点的温度变化，在密集的数据中分析不同器件的散热状况，以便探寻最优散热方式。

在整个实验的半年时间里，唐世彪都感觉像在和时间赛跑。“一轮实验要持续三四天，结束后立刻分析数据、调整设计，再重新进入下一轮测试。”唐世彪说，实验看起来就是循环往复，但是没有捷径。

去年6月16日，由国盾量子自主研发的超导量子计算测控系统ez-QEngine2.0正式交付，并成功应用于我国最先进的超导量子计算机——“祖冲之三号”上。这标志着我国在千比特规模测控领域实现了自主可控。

量子筑梦

最近在合肥大学参加的一次劳模宣讲活动中，唐世彪特意展示了一张他于2009年博士毕业时拍摄的照片。

照片是他与赵忠尧先生塑像的合影。赵忠尧是中国科学技术大学近代物理系的首任系主任，他在新中国刚刚成立时，克服很多困难回国效力，成为新中国国防科技事业的重要奠基人。

“他的一句话直接影响了我的职业选择。‘一生经历过许多坎坷，唯一希望的就是祖国繁荣昌盛，科学发达。尚需当今与后世无私的有为青年再接再厉，继续努力’。”唐世彪说。

从中国科学技术大学博士毕业后，唐世彪于毕业当年加入科大国盾量子技术股份有限公司。正是那一年，刚刚成立的国盾量子在国内率先走上了探索量子技术产业化的道路。

“我们新时代的中国青年都生逢其时，承载着伟大时代赋予的历史使命。要做好这一点，就必须要继续发扬新时代劳模工匠精神。”谈及投身量子科技产业化“无人区”，用量子筑梦，以科技强国，唐世彪在宣讲现场这样勉励校园里的学子们。（工人日报客户端记者 陈华）