算力|专访金贤敏：中国光量子计算属于国际第一方阵

“我觉得中国的光量子计算应该属于国际第一方阵，但是光子芯片这种底层技术我们还是有一些困难。”在上海举行的世界人工智能大会期间，图灵量子创始人、上海交通大学长聘教授金贤敏接受澎湃新闻（www.thepaper.cn）专访时表示，“中国的芯片制备工艺、品控等习惯以及工程师的耐心和素养，我觉得还是需要追赶国外。”
7月8日到10日，2021世界人工智能大会在上海举行，大会以“智联世界众智成城”为主题，围绕“AI赋能城市数字化转型”方向，探讨人工智能技术创新与产业落地的前沿进展。
在世界人工智能大会“量子计算与光子芯片论坛”期间，金贤敏告诉澎湃新闻采访人员，光子芯片和电子芯片的制造不同，中国和外国都是在零起跑线上比赛，外国不再有先发优势，发展光子芯片不会被“卡脖子”。
金贤敏也表示目前研究环境和产业转化环境良好，他说：“硬科技的从业者、踏实做研究的人，我觉得我们的机会来了。”
以下为专访实录：
澎湃新闻：光子集成芯片的原理是什么？
金贤敏：可以认为光子集成芯片和电子芯片是一种对应关系。之前我们用的都是电芯片，把电子或者电信号在芯片上进行处理。随着电子芯片技术的发展，人们终于能够做到在芯片上操纵光子。
顾名思义，光子芯片是光的版本的电芯片。光信号以30万公里每秒的速度在指甲盖大小的线路中奔跑。光还可以出现干涉效应，这种效应和光的一些其他属性可以被利用来操控和处理信息。
澎湃新闻：光子芯片和现在的电子芯片在应用上的区别是什么？
金贤敏：电芯片的应用广泛，涉及我们生活的各个角落；光芯片现在是尝试用于解决一些卡脖子的问题。
比如，利用好光的相干、叠加属性，实现量子计算中指数级的算力提升。这种并行的指数级的算力提升，是光子芯片目前的一个主流研究方向，也是我们图灵量子正在做的事情。
我们也关注使用光量子芯片做一些“降维打击”的事情，比如，我们的三维光子芯片和大规模超快可编程的光子芯片，它在一些矩阵运算、光学神经网络，AI等相关领域有巨大作用。
澎湃新闻：目前，中国光子集成芯片技术和产业的水平和实力如何？在国际上处于什么样的水平？
金贤敏：我觉得中国的光量子计算应该属于国际第一方阵，但是光子芯片这种底层技术我们还是有一些困难。中国的芯片制备工艺、品控等习惯以及工程师的耐心和素养，我觉得还是需要追赶国外。
总体来说，光子芯片领域我们落后于发达国家，但是一些点上不落后。比如，我们在2018年制作的三维光子芯片应该是世界上最好的。三维光子芯片是光子芯片的一类，在这一类上我们花了4年时间把它打深打透，在三维光子芯片的规模和精度上基本上都做到了最好，至今未被人追上。
光子芯片和电子芯片制造不同。电子的波长非常短，可以做到纳米级或者一个纳米；光则是几百纳米级的，不能做特别小的。光子芯片在制造上没有一定要用14纳米或28纳米或7纳米工艺来做芯片的限制，而是说大家（国内外）都可能是100纳米制成，就看谁的工艺、设计好，看谁把光芯片跟光量子计算、应用算法、光学神经网络结合地好。等于说，我们现在从头开始，大家都在零起跑线上比赛。
我们现在可以做到“fabricate as design”，就是设计了就能做出来。
我们最近在做一个CMOS兼容的高速可编程光量子芯片，我觉得这是触及到最根本的、最难的地方。从18年到现在做了三年多了，我越来越有信心了，我们基于CMOS工艺高速可编程的光子芯片已经非常接近世界最高水平。