美國同行砸百億猛追，上海交大教授“搓”出量子計算獨角獸

作者丨薛皓皓

編輯丨巴里

在無錫市濱湖區核心地段，上海交大無錫光子芯片研究院（以下簡稱“研究院”）將地基向下足足挖了7米，防震等級達到VC-1，只為了防范微米級震動的影響。

在一樓和兩樓的潔凈室，分割成一間間20~30平米的獨立空間，這些是用于進行光刻、刻蝕、薄膜沉積、量測等全流程芯片制造工藝。

只不過，這些工藝不是用來制造傳統電芯片，而是用來制造光子芯片和光量子芯片。

研究院院長是金賢敏，是上海交通大學的教授，以及圖靈量子的創始人。圖靈量子是一家光量子計算公司，致力于以光子芯片和量子計算為核心技術，推動光量子計算商業化，并打通“芯片設計、制造到系統集成”的全鏈條。2026年1月，連續官宣兩輪數億元的A++輪和B輪，估值超過70億。

在芯片行業，幾乎所有芯片創業公司都是“純芯片設計”公司，最“重”的制造交給了第三方的臺積電或者中芯國際這樣的晶圓代工廠。

但在光子芯片和量子計算這一新興領域，金賢敏在成立圖靈量子之前，就決定不僅要自己設計芯片，還要自己造芯片。

為了極致地提升性能，傳統硅芯片內部的電路元器件尺寸，已縮小至接近原子的尺寸，進一步縮小，可能堪比“登天”。

既然“登天”很難，不如換個思路：換成光子芯片，用光替代傳統的電子，傳輸信息。隨之而來的是芯片設計、制造、應用范式的完全變革?！耙粋€50光子的量子計算系統（可能僅需一個機柜），算力相當于一臺“天河二號”超級計算機（需要上百個機柜，數以百萬計的計算芯片，占地近千平方米）?！苯鹳t敏指出。

研究院的光子芯片中試線已于2024年9月投入運營，圖靈量子設計好芯片，在研究院的中試線開展流片，并由圖靈量子PIE團隊進駐進行工藝迭代。芯片研發的迭代周期，最快可縮短至2~3周。（研究院是由金賢敏主導、上海交通大學和無錫市聯合共建）。

4年前剛籌備中試線的時候，很多人覺得金賢敏的選擇太“重”了，直到今年，他的選擇才開始讓行業恍然大悟：美國量子計算公司IonQ以18億美元收購晶圓代工廠SkyWater，使其成為和圖靈量子一樣，同時掌控量子芯片設計和全棧自主可控制造能力的量子計算公司。

在傳統計算芯片早期的上世紀60年代，羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾開啟了英特爾CPU芯片“設計+制造”的模式（業內稱為垂直整合模式IDM），加速了芯片迭代，開啟了英特爾技術和商業雙重優勢的黃金年代。

在量子計算方興未艾的今天，“設計+制造”的IDM模式再次開啟，以加速芯片迭代，和70年前不同的是，競爭者出現了中國選手：以圖靈量子為代表的量子計算公司，和美國同行們，站在了一條起跑線上了。

圖靈量子創始人 金賢敏

“把迭代速度掌握在自己手里”

2008年，金賢敏獲得中國科學技術大學物理系的博士學位，2010年前往牛津大學做博士后，研究了4年的光量子芯片和量子計算。在這個全球量子計算的重鎮，他不僅獲得了歐盟“瑪麗·居里學者”（Marie Curie Fellow）、牛津大學沃弗森學院學者（Wolfson College Fellow）的榮譽稱號，更重要的是認識到掌握光量子芯片制造能力的巨大價值。

在光量子計算領域，布里斯托大學的一支團隊是金賢敏所處的牛津大學團隊的主要競爭對手。當時，兩支團隊在學術研究上是你追我趕的。

在這場激烈的學術競賽中，金賢敏發覺，學術進展嚴重得被光量子芯片的流片效率所拖累。“4年才等來一批芯片，太慢了?！苯鹳t敏回憶。

他所在的研究團隊有20多人，所有人都需要經歷漫長等待，才能拿到流片回來的芯片而開展工作。

那時，這支牛津大學團隊需要在另一家位于南安普頓的大學流片，自己并沒有制造能力?！耙沁@20多人團隊，能有自己的制造能力，分出5個人造芯片，也不至于4年只等來一批芯片，而且研究進展也能大大加快，”金賢敏心想。

為了及時產出學術成果，他只好拿著此前已完成流片并運回牛津的部分芯片，就著能用的地方，硬著頭皮做研究?！拔抑荒茉谟邢薜倪吔鐥l件里，把一些想法硬塞進去，研究能力被極大地禁錮了?！苯鹳t敏說。

兩支團隊在科研階段處于不相上下的水平，但是布里斯托大學團隊搶先一步進入了產業化賽道：2016年，他們中的核心成員成立了PsiQuantum，目標打造全球第一個通用化量子計算機。

PsiQuantum成立至今，已在2025年推出首個實用級光量子芯片組，并同年獲得了來自英偉達等超10億美元大額融資（公司估值達到70億美元，被視為資本市場對光量子路線加碼的重要信號），還獲得了美國空軍研究實驗室、美國伊利諾伊州政府、澳大利亞政府等的大額訂單合同。

金賢敏透露，牛津大學的一位前同事成為該公司的聯創，后來幾位同事，也加入了這家公司。

他心里不服氣，但更多感到的是巨大的危機感：“現在的電芯片，我們和美國有著代差，但在光量子計算的科研階段，我們和他們是“并跑”的。但一旦進入產業化，迭代速度的差異，可能形成像今天電芯片的代差?！?/p>

“PsiQuantum及其它的光量子計算的歐美創業公司里，基本沒有華人，即使有華人也只能做芯片設計，而不能進芯片廠，負責制造工藝?！苯鹳t敏說。他認為，中國和美國在量子計算領域的競爭，美國限制華人進入高度敏感的制造環節。

PsiQuantum找格芯流片。“他們融了6.5億美元的時候，花了2.6億美元，讓格芯代工流片。”

“必須把迭代速度掌握在自己手里。”金賢敏更覺得光量子芯片需要自己造，才能加快研發迭代的速度，構建競爭優勢。

從牛津大學回國后，他拿出上千萬的科研啟動資金，在上海交通大學實驗室親手搭建起芯片制造能力。上海交通大學要求5年內，必須產出足夠的科研成果，不然就無法留校。這給了金賢敏很大的時間壓力，但是他還是咬著牙，在前4年毫無科研產出的情況下，堅持搭建芯片制造能力。

圖靈量子的光量子計算芯片

第4年末，他搭建好了光量子芯片制造的小試平臺，并在第5年成功發表多篇重量級論文。憑借這一突破，他獲評上海交通大學特聘教授。

2021年，他創立了圖靈量子。有了在上海交大“手搓”光量子芯片制造的小試的經驗，和對未來光量子產業競賽的趨勢判斷，他毅然把芯片制造，作為圖靈量子在國際產業競爭中的一項差異化優勢點，著手構建了晶圓級光量子芯片的自主生產能力。

“就像造原子彈，美國人造出來了，蘇聯人造出來了，中國也必須得有?！彼J為，中國的光量子計算必須加快產業化，“不容有失”。

一個更長遠的價值判斷

圖靈量子成立不久，就獲得了資本的青睞：它完成了近億元天使輪（2021年5月）、數億元Pre-A輪（2021年11月）、過億元Pre-A+輪（2022年3月）。

成立不到一年，就連續獲得3輪大額融資，成為當時的量子計算領域的明星公司。

成立之后，金賢敏做了兩個“重”決策。

首先，他堅定地用薄膜鈮酸鋰，作為光量子芯片的核心材料，而非更成熟的硅材料。這種名字拗口的材料，一開始并未被業內認為是最優材料，甚至有些投資人提出質疑：為什么要用薄膜鈮酸鋰，硅材料不是很成熟？直到這一兩年，薄膜鈮酸鋰價值才被逐漸認可，被稱為“光學硅”，成為光量子芯片的制備的優選材料。

晶圓級薄膜鈮酸鋰光子芯片

除了“點”對了光量子芯片的材料體系的“科技樹”，金賢敏在芯片制備方面也受過質疑：有投資人疑惑為什么不找現有的代工廠，反而要耗時耗力，自己下場建中試線？

對此，金賢敏也堅定認為：在光量子計算這一新興領域，上下游配套極不成熟，唯有自己打通設計、制造和系統集成的全鏈條，才不會受制于外部代工廠，更快地推動技術發展和產業落地。

“而且從歷史上看，在電芯片發展初期的上世紀中葉，大部分公司都采用IDM模式，比如英特爾和三星，此后50年內逐漸出現了產業鏈分工。光量子芯片的產業化也會遵循這一規律。”金賢敏分析。

在2021年~2022年間，圖靈量子連續獲得了多輪融資后，面臨的是的2023年和2024年的“資本寒冬”。

投資人變得“沒錢”，或普遍保守。甚至，有投資人反饋說，這兩年是十多年從業生涯里“最冷”的時候。

在這個期間，公司沒有完成外部融資，金賢敏帶領團隊專注研發和管理，而且沒有因此而感到焦慮：“雖然那時候是資本寒冬，但是我很驕傲的是，公司各個方面都取得了很大的進展?！苯鹳t敏說。

2024年底，他發了個朋友圈，并配上文案：只有在寒夜的雪地里奔跑，才可以鍛煉出強健的體魄。

就在資本寒冬的2024年，光量子芯片制造取得巨大進展：2024年9月，由無錫市和上海交通大學合聯合共建的上海交大無錫光子芯片研究院（總投資6.5億元）國內首條光子芯片中試線（2022年末，開始建設）建成投用。一年后，中試線工藝拉通投入生產。

上海交大無錫光子芯研究院大樓

光子芯片中試線中的光刻間

金賢敏是中試線的主要建設者和管理者，圖靈量子是建設參與者，也是中試線的首個主要客戶。

2025年，資本市場環境開始好轉。圖靈量子在2025年中官宣了來自盛世投資的億元級A+輪投資后，又在2026年1月連續官宣了兩輪數億元的A++輪和B輪投資，估值將近70億元。

研發以“周為單位”

當前，量子計算存在多條技術路線，超導、離子阱、光量子……相比于其它的技術路線，光量子能和現在電芯片制造工藝兼容起來，從而加快芯片研發和制造的過程。

相較于其它技術路線，生產光量子芯片，所需設備依舊是光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、量測設備等等，不同的是制造工藝以及對設備的高端化，并不像諸如英偉達GPU那么高。比如，研究院的中試線配置的光刻機套刻精度僅需110納米，而現在用于英偉達最尖端GPU的最高端光刻機的套刻精度已小于1納米。

自中試線投產后，圖靈量子的芯片研迭代周期大大加快了：迭代周期從“以月為單位”，到“以周為單位”。

圖靈量子的制造工藝團隊，進駐研究院的中試線，從傳統的10個多月的流片縮短至2~3周為一次迭代。

同時，圖靈量子還以“沿途下蛋”的商業化策略：在加速光量子計算的研發的同時，量產出可為客戶交付的產品。目前正處于行業風口的光互聯芯片，正是圖靈量子的目前的主要產品。

一家國內的航空企業，看中了它的自主、快速和可靠的量產能力，委托它生產可部署于外太空通信場景的光連接芯片。此外，圖靈量子不僅成立了光連接部門，而且成立了量子安全部門，提供量子安全的解決方案。

如今，圖靈量子對搭建自主產線的價值，正逐步受到產業同行的認可：美國量子計算公司IonQ以18億美元收購晶圓代工廠SkyWater，同樣試圖構建自主的芯片制造能力，同時加快技術的研發迭代，加速推動量子計算走向工程化。

“Nothing difficult”

現在，金賢敏身兼多職，他不僅是圖靈量子的創始人，而且是研究院的院長，還在上海交通大學擔任特聘教授，領導一支學術團隊。

他自稱是一位科學家創業者。面對科學家創業者的成功率不高的現象，他坦言說，如果科學家創業的成功率只有1%，那我也要做那成功的1%。

“我過去缺少企業管理經驗，所以此前我報了兩個CEO班，不論是理論還是實操的層面，都學得用心。兩個班，我都是班長?！?/p>

他的人生格言：Nothing Difficult也是圖靈量子的Slogan。金賢敏說，這是他很認同的一句話。每次遇到困難，就像被錐子刺過，那一瞬間是疼的，但很快就會感到一種興奮感。“我想第一時間從外面殺回來，然后立刻想方案一、方案二、方案三……”。

最后，創業至今的金賢敏認為：“創業一定要定一個比較高的目標，不然就不要創業。另外，選擇了高目標后，要學會取舍，不要計較眼前的利益，不論是時間、金錢、頭銜還是地位，也要堅定的投入，去達成最終的目標?！?/p>

他引用行業內的一句話，無論是國家政策、融資、上市等，都是硬科技公司邁向偉大目標的“路費”，雖然我們還沒有達成目標，但是這些時代紅利給我們提供了寶貴的發展機遇，我們應當珍惜。