连续14个五一节 他都在实验室研究量子计算机

新华社合肥5月2日电题：连续14个五一节，他都在实验室研究量子计算机

新华社记者徐海涛

5月1日早晨8时40分，42岁的中国科学技术大学教授郭国平像以往的13个五一节一样，踏入实验室大门。

“啾啾啾”，这是压缩机在“鸣叫”；“嗡嗡嗡”，这是真空泵在“和声”……实验室里各种仪器声汇成的“交响乐”，在他耳中特别和谐。哪个“乐手”不在状态，一听即知。

压缩机，转速正常；真空泵，指标正常；液氮、液氦，液面高度正常……说起液氦，这可是让郭国平14个五一节不能休息的“元凶”之一。量子计算的研究平台，需要零下270摄氏度左右的环境。营造这样的极低温环境，一天需要消耗20多升液氦，而液氦偏偏又很贵，100多块钱一升。

“我们有两个研究平台，也就是说，一天不干就要白扔五六千块钱。如果关掉几天再重启，要几万块钱。”郭国平说，为了不浪费科研经费，他的实验室从2005年建立到现在，基本上全年无休，两班倒24小时运行。“前五六年人少，主要是我一个人值班。后来同事、学生多了，我平时轻松一些，但是节假日要让学生回家，还是我们当老师的值班。”

检查完仪器仪表和前一天数据采集情况，郭国平开始准备芯片样品。他花了1个多小时，在长宽不到一厘米的芯片板上，焊上50根线。然后来到另一个房间里的研究平台，拆下悬在空中一米多高的圆柱形罐子，露出量子计算机的“真容”：一层一层金黄色的圆形面板，之间用柱子和密密麻麻的线束相连，像一个豪华大吊灯，又像一个多层的旋转木马。

郭国平把芯片样品放进“大吊灯”，对接芯片和仪器仪表引线，启动程序，开始测试芯片状态。

20世纪80年代，诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人提出构想，基于两个奇特的量子特性——量子叠加和量子纠缠构建“量子计算”。相比电子计算机，量子计算机理论上运算能力将有几何级数的增长，被认为将是下一代信息革命的关键动力。

2005年，郭国平因为量子通信方面的科研成果获得中科院院长特别奖，同年获得中科大博士学位并留校工作。但是，他做出了一个一些人认为“很傻”的决定，放弃已经做得风生水起的量子通信研究，改做量子计算。

“那时候我真的被认为是‘愣头青’。量子计算当时在国内的基础近乎空白，与先发国家差距巨大，而且研究起来很花钱，又难出论文。”郭国平说，他之所以愿做“愣头青”，是因为“这个东西对国家太重要了”。

此道不孤。在导师郭光灿院士等人支持推荐下，刚刚博士毕业的郭国平组建起量子计算研究小组。

研究量子计算机是一个系统工程，从芯片设计到纳米加工、检测、数据分析、软件编程，涉及物理、微电子、机械、软件等多个学科，而他们大多从头干起。

“在实验室从切割硅基板到做出芯片，一切顺利的话，一个流程得三四天。”曾经是郭国平的学生、如今已留在实验室工作的特任研究员李海鸥说，做芯片时要在密闭的超净间里一呆十几个小时，大多数时间必须站着，经常站得腿发抖。

经过艰苦努力，郭国平的研究小组2009年在国内首次实验实现了量子霍尔效应。从2012年到2017年，他们先后实现了基于半导体的单比特、两比特、三比特量子计算。实现国内零的突破，跟上了国际先进科研机构的节奏。

虽然进步很快，但郭国平认为仍然要承认与先进机构的差距。“我们起步晚、基础差，别人经过的路甚至踏过的坑，我们也必须一一走过，才可能有技术积累。”郭国平说，要追上别人，造出真正有实用价值的量子计算机，唯有日夜兼程。