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2009年，唐世彪博士畢業(yè)后，投身于量子技術(shù)成果轉(zhuǎn)化事業(yè)，有幸見證、參與并推動(dòng)了我國(guó)量子技術(shù)從跟跑到領(lǐng)跑的全過程。
十幾年砥礪奮進(jìn)，他投身于量子技術(shù)成果轉(zhuǎn)化事業(yè)，有幸見證、參與并推動(dòng)了我國(guó)量子技術(shù)從跟跑到領(lǐng)跑的全過程。
在追求卓越、精益求精和注重細(xì)節(jié)等工匠精神的引領(lǐng)下，唐世彪本著“干一行、愛一行、鉆一行”的專心精神，在量子產(chǎn)業(yè)這個(gè)“無人區(qū)”孜孜不倦、艱苦奮斗，推動(dòng)了量子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鞏固了我國(guó)在全球量子通信領(lǐng)域的技術(shù)聲譽(yù)和標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)。
帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破關(guān)鍵核心技術(shù)
實(shí)現(xiàn)自主可控、國(guó)際領(lǐng)跑
唐世彪2000年來到合肥，就讀于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系；2009年安徽量子通信技術(shù)有限公司成立（國(guó)盾量子前身）時(shí)，唐世彪義無反顧地投身到還是“無人區(qū)”的量子科技產(chǎn)業(yè)化事業(yè)中。
國(guó)盾量子成立于2009年，是國(guó)內(nèi)率先從事量子科技產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)對(duì)這一新技術(shù)的認(rèn)知極為有限，在核心器件、關(guān)鍵技術(shù)等方面都存在“卡脖子”的難題。經(jīng)過十年的發(fā)展，唐世彪和團(tuán)隊(duì)一起攻克了一系列難關(guān)，不僅推動(dòng)了我國(guó)在量子通信的實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化方面領(lǐng)跑世界，還可以反哺于科研發(fā)展，助力空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、巡航測(cè)距等技術(shù)創(chuàng)新。
在國(guó)盾量子成立之初，科研、工作環(huán)境與今天天差地別。當(dāng)時(shí)公司正在進(jìn)行一款重要產(chǎn)品——高速量子密鑰分發(fā)（QKD）設(shè)備研制，其中的重要元器件——單光子探測(cè)器需要從國(guó)外進(jìn)口，且需要液氦制冷維持運(yùn)轉(zhuǎn)（液氦為稀缺資源，需要從美國(guó)進(jìn)口）。
“為了防止美國(guó)了解我們的研制進(jìn)展，公司想辦法從俄羅斯進(jìn)口了超導(dǎo)單光子探測(cè)器，并經(jīng)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)協(xié)調(diào)，得以使用科學(xué)島上的液氦?！?nbsp;國(guó)盾量子副總裁、副總工程師唐世彪告訴記者。
一個(gè)液氦杜瓦瓶只能使用一周，在這一周里，唐世彪就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)連軸轉(zhuǎn)，吃住都在實(shí)驗(yàn)室，抓緊時(shí)間做技術(shù)攻關(guān)驗(yàn)證。只在補(bǔ)充液氦期間休息兩天，之后再繼續(xù)連軸轉(zhuǎn)，如此往復(fù)大概6個(gè)月，終于完成第一代高速Q(mào)KD設(shè)備原型機(jī)研發(fā)。
作為在“無人區(qū)”里探索并成長(zhǎng)起來的企業(yè)，國(guó)盾量子深知關(guān)鍵器件、核心技術(shù)自主可控的重要性，決心要下大力氣，花功夫突破“卡脖子”難關(guān)。
下決心容易，操作起來卻需要克服理論、工藝等重重難關(guān)。以單光子探測(cè)需要制冷環(huán)境為例，密封性不佳會(huì)導(dǎo)致水汽進(jìn)入APD管進(jìn)而嚴(yán)重影響探測(cè)效率，唐世彪和同事們研究了低溫安裝、低溫膠密封管殼、雙級(jí)管殼搭接、制冷組件密封等工藝，確定了一套單光子探測(cè)一體化的制冷盒工藝。
用時(shí)4年，APD芯片和密封制冷工藝的相互磨合，每年大概要做上千次的驗(yàn)證試驗(yàn)，不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，從無到有，終于實(shí)現(xiàn)了單光子探測(cè)核心器件及制冷工藝的全面國(guó)產(chǎn)化。
此后，唐世彪和同事們又花了3年時(shí)間，一方面繼續(xù)提升APD芯片性能，研究增加 “金屬-介質(zhì)反射層”提升光子吸收能力、分腔隔離的串?dāng)_抑制技術(shù)抑制暗計(jì)數(shù)和降低制冷要求，另一方面發(fā)展小體積的集成制冷工藝，解決了影響探測(cè)器長(zhǎng)期可靠性的低溫密封劣化、玻璃絕緣子低溫開裂、器件靜電耐受性差等問題，最終實(shí)現(xiàn)了集成度和性能的大幅提升，單光子探測(cè)體積整整縮小40倍以上，性能遠(yuǎn)超國(guó)外進(jìn)口器件，可靠性、成本、體積也大幅領(lǐng)先。
基于核心器件的突破，唐世彪帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)快速迭代了量子通信產(chǎn)品，支撐了世界首條千公里級(jí)量子保密通信“京滬干線”、國(guó)家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)（一期）、“天地一體”量子保密通信網(wǎng)，并作為“第一完成人”獲得安徽省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
2021年，美國(guó)將國(guó)盾量子列入實(shí)體清單，得益于堅(jiān)持自主可控的前瞻布局，公司量子保密通信相關(guān)產(chǎn)品及量子計(jì)算調(diào)控系統(tǒng)等產(chǎn)品的核心組件已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，少量通用進(jìn)口元器件均有國(guó)產(chǎn)化替代方案。同年，公司還推出了國(guó)際首款1U的小型化量子密鑰分發(fā)設(shè)備、全球首個(gè)小型化量子衛(wèi)星地面站等開創(chuàng)性產(chǎn)品，進(jìn)一步鞏固了我國(guó)在量子通信領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
參與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
搶占國(guó)際話語(yǔ)權(quán)
量子通信是一項(xiàng)新興的密碼技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)化過程中除了技術(shù)突破之外，還要獲得相應(yīng)的產(chǎn)品資質(zhì)與合規(guī)性檢測(cè)證明。
在發(fā)展的過程中，唐世彪深深體會(huì)到了“產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行”，在國(guó)內(nèi)通過參與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)為國(guó)盾量子也為其他量子企業(yè)發(fā)展“鋪路架橋”，在國(guó)外為我國(guó)提高國(guó)際話語(yǔ)權(quán)貢獻(xiàn)力量。
以往國(guó)家行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，往往先借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合我國(guó)的行業(yè)特點(diǎn)加以修訂形成我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系。反觀量子通信領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)都是空白，同樣屬于“無人區(qū)”。
作為第一個(gè)吃螃蟹的人，唐世彪帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)大力配合主管單位推動(dòng)國(guó)內(nèi)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的落地。前后歷時(shí)4年，協(xié)同主管單位開始量子通信的技術(shù)規(guī)范研究、立項(xiàng)申請(qǐng)及標(biāo)準(zhǔn)制定，最終實(shí)現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。
在檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)落地后，唐世彪又投身到商用密碼資質(zhì)認(rèn)證工作中， 2021年，唐世彪帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)拿到了主管單位簽發(fā)的國(guó)內(nèi)第一款量子產(chǎn)品的檢測(cè)證書。
“我們不僅僅推動(dòng)第一個(gè)完成了量子產(chǎn)品的資質(zhì)認(rèn)證工作，更重要的是打通了量子產(chǎn)業(yè)資質(zhì)認(rèn)證的產(chǎn)業(yè)流程鏈條，為后續(xù)的量子產(chǎn)品的資質(zhì)認(rèn)證制定了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，國(guó)內(nèi)其他廠家紛紛遵循此流程和規(guī)范開展資質(zhì)認(rèn)證工作。”唐世彪告訴記者。
依托于我國(guó)在量子通信領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，唐世彪和同事們又在有關(guān)部門的指導(dǎo)下，投身到ISO、ITU等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定中，主導(dǎo)或參與80余項(xiàng)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的研制工作，并牽頭制定《量子密鑰分發(fā)的安全要求、測(cè)試和評(píng)估方法》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這是中國(guó)主導(dǎo)的首個(gè)系統(tǒng)性地規(guī)范量子密鑰分發(fā)安全檢測(cè)技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，有力搶占了國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。
在專利領(lǐng)域，唐世彪目前已有91項(xiàng)專利授權(quán)，其中國(guó)外專利3項(xiàng)，并榮獲安徽省專利金獎(jiǎng)；培養(yǎng)出40余名技術(shù)骨干，不少人已成長(zhǎng)為各領(lǐng)域的技術(shù)或工藝帶頭人。
（安徽商報(bào)融媒體記者 梁巍）