九州量子黄蕾蕾：我们是冲着量子通信产业化来的

　　在全球人才流动中,中国已然是具备强大竞争力的人才吸引高地。特别是党的十八大以来，我国正形成最大规模的留学人才“归国潮”。在炙手可热的量子通信领域，也呈现出了这样的特点——科技“海归”相继选择回国参与贡献。黄蕾蕾就是其中的代表之一。

　　在海外学习工作了12年, 黄蕾蕾从牛津大学博士毕业就果断选择了回国。“我个人是做实验的，总希望做出来的东西能用得上”。现在机会终于来了，她丝毫没有犹豫，就加入了这一波科技人才“回流潮”。

　　黄蕾蕾回国后选择加入了九州量子——国内为数不多的从事量子通信产业化应用的企业之一。以最快的速度在北京组建起一支研发团队，将不同领域的科学家、工程师招入麾下。作为一名在斯伦贝谢有过五年工程师经验，又在牛津大学从事过五年光电子研究的科学家，黄蕾蕾心里早就有了一张清晰的路线图。

　　和大多数人的印象不同，制约量子通信产业化的最大因素并不在理论和技术原理层面，而是批量化生产的技术瓶颈以及极高的制造成本。过高的产品成本挤压了市场空间，导致有效需求无法形成。很多质疑者正是揪住这一点，否定了整个量子保密通信产业。

　　如何产业化和产品化，成了当前量子保密通信商用化的关键。拥有多年工程经验的黄蕾蕾比谁都清楚，产品化依赖技术积累，依赖有丰富经验的工程师，依赖不同领域的人在工作中相互碰撞相互启发。这和在实验室临时搭光路电路写Paper，是完全不同的思维和路径。

　　“量子信息领域很多论文中使用的芯片在国际上实际对中国禁运，而且不少关键器件虽然性能优良但价格非常高。要实现真正的产业化，就要用合理的成本、通用的芯片和常见的器件实现满足客户需求的性能，甚至是一些和论文中类似的性能。但不能一味追求性能指标的最高化，那更多是学术上的要求。我们是冲着产业化来的。”

　　黄蕾蕾告诉我们，当前商用的量子保密通信BB84协议已经是一种比较成熟的技术。现在工作的重点其实是在产品化和系统整体稳定性上，有大量的电路和软件工作。量子光学工程师在其中扮演的更像是系统工程师的角色，很多具体产品的实现要靠软件工程师和电子工程师。目前该团队主要在进行三方面的攻关，一个是量子随机数发生器，一个是GHz的单光子探测器，一个是量子光学集成化。目前，团队已经研发出了基于不同原理的量子随机数发生器。

　　“初期的技术难关已经攻克了，目前已经做出了产品样机。下一步考虑怎么样把它小型化，低成本化。”黄蕾蕾博士向我们介绍，“但我们同时也会往高端方向走，做更高安全等级的的量子随机数发生器，比如像源和测量器件无关的量子随机数发生器。“

　　相较于国内高速量子随机数发生器和单光子探测器的研究领域，九州量子已跻身众多优秀研究团队的发展前列。

　　高速的单光子探测器最核心的是电路，难点并不在理论上，而是工程经验，需要不停地调试。好在团队成员都有着丰富的工程经验，“因为他们都很专业，有这方面的基础，像刘小桦博士做了十几年，有非常丰富的经验，让我们避免走了很多弯路”。

　　小型化、低成本产品的研发除了需要全新的电路设计之外，另一个关键就是光学系统的集成化。目前光芯片的集成化工作主要由光学工程师付云飞负责，他之前在中科院和华为做过5年光子集成芯片研发，如果算上研究生阶段的项目经验，在集成光学领域也已经有近10年的经验。

　　目前，拉高整个设备成本的是光学部分，团队计划用光集成芯片来代替。一旦集成芯片实现量产，成本将会急剧下降，从几万、几千降低到几百甚至几十块钱。这是一件所有人都想做，但还没有人做成功的事。 集成化的重要性还不只是降低成本，更重要的是探索出一个完整的生产工艺流程，这对产业化来说意义重大。