刚刚！PsiQ融资4.5亿美金，光量子计算赛道为何风光无限
FUTURE | 远见 闵青云 选编
Wesley 文
继「图灵量子」的1亿人民币天使轮和 Xanadu 的1亿美元B轮之后，7月27日，美国光量子计算公司PsiQ宣布完成4.5亿美元的D轮融资融资，截至目前PsiQ累计融资6.65亿美元，估值达到31.5亿美元。值得注意的是，过去20年坚定不移支持拓扑量子计算的微软公司，旗下风险投资基金选择了跟投。这一轮新的投资者还包括澳大利亚风投机构黑鸟创投 (Blackbird Ventures) 和新加坡淡马锡控股 (Temasek) 。
PsiQ 创立于2016 年，致力于整个量子计算堆栈的研究，从光子和电子芯片到封装和控制电子、低温系统、量子架构和容错，再到量子应用。2020年4月，PsiQ 获得微软旗下M12风投所领投的2.15亿美元巨额单笔投资，此次微软再次跟投2.5亿美金。「量子计算是迄今为止发现的最具变革性的技术。」PsiQ首席执行官兼联合创始人 Jeremy O'Brien表示，「我坚信，实现这一技术的途径是通过光子学。」
今年以来，PsiQ 可谓好事连连，不久前其与世界第三大芯片制造商格芯（Global Foundries） 宣布合作共同打造世界首台100万量子比特的量子计算机，而此前双方已开始制造该量子计算机所需的硅光子和电子芯片。媒体报道称，PsiQ 目前正与医疗保健、材料、电子、金融、安全、运输和能源领域的全球领导者合作，以确定、优化算法和应用程序，为量子计算在企业中的广泛应用做好准备。业界人士认为，随着硅光芯片、相干伊辛机等解决方案的发展成熟，未来光量子的难以操控性和不可扩展性将不再是商业化的障碍。
此轮融资由美国投资管理公司贝莱德 (BlackRock) 管理的基金和账户牵头，贝莱德董事总经理 Tony Kim 表示，「商业上可行的通用量子计算机有可能创造一个全新的行业，以应对我们所面临的紧迫挑战，尤其是在气候、医疗保健和能源方面。要在合理的时间范围内部署这项技术，需要可扩展的制造过程。硅光子学与先进的量子架构相结合是迄今为止我们见过的最可行的方法。」
据权威机构统计，2021年1-7月，量子技术的投资总额达到18亿美元，已经超过2020年全年的融资总额10亿美元，这表明量子技术相关领域融资速度迅速加快。无独有偶，今年另外两笔量子计算领域最大融资也都投给了光量子计算公司。
2021年5月，国内首家光量子计算公司「图灵量子」完成了1亿元人民币的天使轮融资，这也是国内量子计算领域最大单笔早期融资。而来自加拿大的Xanadu公司，也在不久前宣布B轮融资1亿美元，累计融资总额达到1.45亿美元。这三笔融资全部来自光量子计算公司，足见市场对于光量子计算的信心，业内人士甚至认为，从某种程度上说，2021年可以称之为光量子计算元年，因为过去从未获得如此广泛的关注。与此同时，这意味着光量子计算的竞争也正在加剧，在PsiQ宣布2025年实现100万量子比特后，Xanadu也在官宣B轮融资的同时，表示将在2026年实现100万量子比特。
与超导、离子阱、半导体等技术路线相比，光子与外部环境的相互作用极其微弱，无需真空和低温；信息存储量大、热量散发少、能耗相对较小；兼容量子通信。
「图灵量子」创始人金贤敏教授认为，实现通用量子计算机有三个前提——百万量子比特的操纵能力、低环境要求、高集成度。而光量子路径是唯一能够满足这些条件的技术体系，是通向大规模通用量子计算的最可行路径，这也是光量子计算赛道近年来风光无限的主要原因。
中国科学院上海光学精密机械研究所副所长、博士生导师张龙认为，基于冯·诺依曼架构的电子计算机已无法满足大数据时代对算力与功耗的要求，大数据时代对算力的需求每三个半月翻一番，远超摩尔定律的供给量。提高算力的根本性对策在于提高运算速度和降低运算功耗。光学将能让计算机芯片设计师克服电子学的根本局限。
光子有超高信息容量、超低传输功耗和延时、超低信道干扰的特性，光子芯片将是未来科技发展的基础性核心技术，在数据计算、光通信领域等具有极重大应用，当前光子芯片发展正处于类似当年大规模集成电路发展初期的关键节点，即将爆发的关键前期节点。
目前世界各国均未在光子芯片领域形成绝对优势，全球光子芯片现阶段研发处于同一起跑线，具备换道超车的重大战略机遇，关键核心技术是国之重器，中国需要在尚未完全成熟的光子芯片领域占据先机。
在近日发布的《上海市战略性新兴产业和先导产业发展「十四五」规划》中，明确把光子芯片与器件列为「面向未来的先导产业」之首，提出要重点突破硅光子、光通讯器件、光子芯片等新一代光子器件的研发与应用，在光子器件模块化技术、基于互补金属氧化物半导体（CMOS）的硅光子工艺、光通讯技术、光互连技术、芯片集成化技术、光电集成模块封装技术等方面的研究开展重点攻关。未来五年，力争实现新一代光子器件在数据中心、超级计算机、汽车自动驾驶、家用机器人、电信设备以及国防装备等领域产业链的颠覆性革新。
「虽然公司成立不久，但我们的团队从2014年就已经开始研究和布局光量子计算芯片以及光量子计算机，有非常长久的技术积累。」金贤敏教授称，在布局光量子计算芯片以及光量子计算机的战略决策上，最早可以回溯到7年前他从牛津大学回到国内，坚定不移地把研究方向放在光量子计算这一前沿领域，所幸这些年的坚持终于赢得了业界的广泛认可，「我们选对了方向」。
金贤敏教授博士毕业于中国科学技术大学，并曾在牛津大学工作4年，进行光量子芯片和量子计算的研发，期间同时获欧盟授予的「玛丽·居里学者」和牛津大学「沃弗森学院学者」。2014年回国以来，金贤敏教授在上海交通大学组建了光子集成与量子信息研究团队，致力于量子计算的芯片化集成化研发，带领团队先后在 Science、Nature子刊以及 Physical Review Letters等顶级期刊发表了数十篇高影响力文章，研究成果入选2018年中国光学十大进展和2018年中国光学十大产业技术。
「图灵量子」公司致力于光量子计算技术芯片化和集成化研究。通过飞秒激光直写技术和CMOS兼容工艺，制备出可集成大规模光子线路的光量子芯片，构建尺度和复杂度上都达到全新水平的光量子系统，推动新物理的探索和大规模光量子计算机的研制。
飞秒激光直写技术
「我们倡导沉浸式研究，团队喜欢泡在实验室内，日拱一卒，在外人眼中是不堪其忧，但我们也不改其乐。」金贤敏说，光量子计算前景广阔，大有可为，具有重大科学意义和战略价值，是一项对传统计算体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。「图灵量子」也有信心依托自主的光量子计算芯片技术积累，与PsiQ和Xanadu这些国际同行一较高下。
据悉，「图灵量子」还会陆续推出商用三维光量子计算芯片和商用超快可编程光量子计算芯片，并以推出通用光量子计算机为长期研发目标。「我们希望能够用量子计算为这个世界解决特殊的难题，并且能够展示它的优越性」。金贤敏说，这件事情如此美好，如此具有颠覆性，以至于不会明天就发生，但我们相信在不久的将来一定会发生。人类正处于算力爆发的前夜，但是算力的曙光不会自动到来，需要一批「夜行者」努力去寻找探索，我们对人才的渴望从未如此强烈过，我们期待更多的科学家和工程师加入到「夜行者」队伍中来。
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