新華社合肥5月2日（記者徐海濤）5月1日早晨8時40分，42歲的中國科學技術大學教授郭國平像以往的13個五一節(jié)一樣，踏入實驗室大門。
“啾啾啾”，這是壓縮機在“鳴叫”；“嗡嗡嗡”，這是真空泵在“和聲”……實驗室里各種儀器聲匯成的“交響樂”，在他耳中特別和諧。哪個“樂手”不在狀態(tài)，一聽即知。
壓縮機，轉速正常；真空泵，指標正常；液氮、液氦，液面高度正常……說起液氦，這可是讓郭國平14個五一節(jié)不能休息的“元兇”之一。量子計算的研究平臺，需要零下270攝氏度左右的環(huán)境。營造這樣的極低溫環(huán)境，一天需要消耗20多升液氦，而液氦偏偏又很貴，100多塊錢一升。
“我們有兩個研究平臺，也就是說，一天不干就要白扔五六千塊錢。如果關掉幾天再重啟，要幾萬塊錢。”郭國平說，為了不浪費科研經費，他的實驗室從2005年建立到現在，基本上全年無休，兩班倒24小時運行。“前五六年人少，主要是我一個人值班。后來同事、學生多了，我平時輕松一些，但是節(jié)假日要讓學生回家，還是我們當老師的值班。”
檢查完儀器儀表和前一天數據采集情況，郭國平開始準備芯片樣品。他花了1個多小時，在長寬不到一厘米的芯片板上，焊上50根線。然后來到另一個房間里的研究平臺，拆下懸在空中一米多高的圓柱形罐子，露出量子計算機的“真容”：一層一層金黃色的圓形面板，之間用柱子和密密麻麻的線束相連，像一個豪華大吊燈，又像一個多層的旋轉木馬。
郭國平把芯片樣品放進“大吊燈”，對接芯片和儀器儀表引線，啟動程序，開始測試芯片狀態(tài)。
20世紀80年代，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼等人提出構想，基于兩個奇特的量子特性——量子疊加和量子糾纏構建“量子計算”。相比電子計算機，量子計算機理論上運算能力將有幾何級數的增長，被認為將是下一代信息革命的關鍵動力。
2005年，郭國平因為量子通信方面的科研成果獲得中科院院長特別獎，同年獲得中科大博士學位并留校工作。但是，他做出了一個一些人認為“很傻”的決定，放棄已經做得風生水起的量子通信研究，改做量子計算。
“那時候我真的被認為是‘愣頭青’。量子計算當時在國內的基礎近乎空白，與先發(fā)國家差距巨大，而且研究起來很花錢，又難出論文。”郭國平說，他之所以愿做“愣頭青”，是因為“這個東西對國家太重要了”。
此道不孤。在導師郭光燦院士等人支持推薦下，剛剛博士畢業(yè)的郭國平組建起量子計算研究小組。
研究量子計算機是一個系統(tǒng)工程，從芯片設計到納米加工、檢測、數據分析、軟件編程，涉及物理、微電子、機械、軟件等多個學科，而他們大多從頭干起。
“在實驗室從切割硅基板到做出芯片，一切順利的話，一個流程得三四天。”曾經是郭國平的學生、如今已留在實驗室工作的特任研究員李海鷗說，做芯片時要在密閉的超凈間里一呆十幾個小時，大多數時間必須站著，經常站得腿發(fā)抖。
經過艱苦努力，郭國平的研究小組2009年在國內首次實驗實現了量子霍爾效應。從2012年到2017年，他們先后實現了基于半導體的單比特、兩比特、三比特量子計算。實現國內零的突破，跟上了國際先進科研機構的節(jié)奏。
雖然進步很快，但郭國平認為仍然要承認與先進機構的差距。“我們起步晚、基礎差，別人經過的路甚至踏過的坑，我們也必須一一走過，才可能有技術積累。”郭國平說，要追上別人，造出真正有實用價值的量子計算機，唯有日夜兼程。
(責任編輯：張云文)
