咖时间｜袁之良与“一根光纤”

本期中关村论坛·咖时间的嘉宾是北京量子信息科学研究院首席科学家袁之良。“只要一根光纤就能实现量子通信，不仅能大大降低网络建设成本，与不同用户之间转换也将非常方便。”接下来我们用一杯咖啡的时间，来听听袁之良与“一根光纤”之间的故事，来了解北京量子研究院的最新重磅成果及中国在量子通信领域的地位。

以下为对话实录

Y：2021年6月份，（我）从英国来到北京，加入了北京量子信息科学研究院，在北京量子院的大力支持下，组建了一支20人的研究团队，专攻光量子信息与器件方向。

W：大家可以听到袁之良教授的介绍很简单，但他做的事业并不简单。您做的是量子通信，那量子通信最大特点是什么呢？

Y：量子通信最大的特点是在于它的安全性。它的安全性在于量子的不可克隆性，从而可以保证通信的绝对安全。

W：听说今年3月份您带领整个团队取得了一个重大的突破，这个突破是什么？

Y：这个突破实际上非常的不简单，成果是世界上首创的开放式量子密钥分发的一个新架构。以前长距离量子密钥分发是（需）要两条光纤来进行通信，（新的架构）我们只有一个开环结构，这样子的话只要一条光纤就够了。

W：我和您之间一条光纤就可以了。

Y：对，成本会降低，而且可以实现灵活组网，解决的方案上也非常简单，我们利用了一个叫光频梳技术。

W：什么叫光频梳？您得通俗地跟我们讲讲。

Y：光频梳实际上有点像光似的，像太阳光的话是一个连续光，相当于从红外一直到紫外很连续的光。光频梳像一个梳齿一样，光的频率是不连续的，颜色是不连续的，一个个颜色这样。这样的话，在实验解决方案上，我们只用一个很简单的器件，叫做相位调制器。（它）有几个厘米大小，（再）加上一个高速调制，这样可以产生这种光频梳。

W：袁老师，您这个首创（的）新架构，它主要新在哪？

Y：现在我们只要一根光纤就可以实现量子通信，这样的话未来的网络建设成本会大大降低，这是第一个优点。第二个优点，单根光纤的话，如果想和不同用户之间转换也非常方便。

W：您现在带领的团队所做出这样的一个成就，在量子通信领域是一个什么样的发展进程以及（对）整个量子通信的发展（有什么影响）？

Y：在量子通信（领域），中国是从15年前刚刚起步，现在中国的量子通信处于国际前沿，属于领跑者。第二个方向是我们现在还做量子密钥芯片的开发，这样的话可以使得以后的量子密钥系统变得更简单、更便宜，这是我们的（研究）方向。

W：变成个小盒子。

Y：对，基本上可以预见到，（可以做成）相当于一个笔记本大小的一个盒子。

W：随身携带。

Y：可以随身携带，但一般是安装在通信终端的，一个人手可以提起来。

W：明白了。袁老师其实您在国外的生活、工作环境很优越，但是您毅然选择了回国，而且选择了北京量子研究院，到底是什么吸引了您？

Y：对，北京量子院是一个新型研发机构。

W：它新在哪？

Y：首先选的方向、布局都是非常新的，然后是决策效率非常高，对新引进人才支持力度非常大，这样我们来到量子院之后可以快速发展，这是我来量子院的一个重要原因。

第二个原因是量子院当时是由薛其坤院长（负责），后来是向涛院长，两个院长都是国际知名的大科学家，所以有他们来领衔的话，我能加入团队很荣幸。

W：其实这就是我们的核心，吸引更多的科学家，包括创业者、发明者能来到这个地方创新创业。我们特别（想知道）它们什么时候能走入寻常百姓家？

Y：可能大家一直在用这些东西，（但）不一定感受到，比方说像量子密钥。量子通信，我的理解是以后它是相当于一个基础设施，有点像电网一样，大家时刻都在用。

W：无处不在，我们能感觉到它的便捷性（但）看不见。

Y：对。

W：在中关村论坛上量子院发布了哪些成果吗？

Y：北京量子院在5月20日发布了夸父量子云平台。这个云平台里面包含了136个量子比特，能够实现量子计算，这样可以让国内、国际上的科学家利用云平台实现和验证各式各样的量子算法，来推动量子计算整个领域的发展。

W：从做一个产品到做一个量子通信的生态，我觉得对于量子院来说这是一个跨越吧？

Y：这是相当大的一个跨越，因为量子院成立于2017年，短短5年，有很多领域都走在世界的前列，包括刚才说的量子云平台已经上线并对外开放。

W：最后，您对中关村论坛有怎样的寄语？

Y：我很开心能够来到中关村论坛学习，这是我第二次来，现在可以看到北京乃至全国的一些新的技术与发展，我希望中关村论坛越办越好。