作者：許織

今年，上海人工智能實(shí)驗(yàn)室青年科學(xué)家、上海創(chuàng)智學(xué)院全時(shí)導(dǎo)師鐘翰森因其在量子計(jì)算和AI for Science領(lǐng)域的前沿探索入選TR35?！胺浅s幸，也希望借助這個(gè)平臺(tái)，認(rèn)識(shí)更多同樣在科研和創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域有所積累的伙伴們，在未來開展更多合作?！边@是鐘翰森在獲選TR35后給出的回應(yīng)，語氣謙遜，卻也清晰地傳遞出一位年輕科研者的從容與熱切。

從“九章”系列光量子計(jì)算原型機(jī)到經(jīng)典模擬谷歌Sycamore量子線路的突破，再到AI賦能下的量子實(shí)驗(yàn)重構(gòu)……鐘翰森始終走在提出問題與尋找路徑的交匯點(diǎn)上。他認(rèn)為，科研不是“知道一切”的系統(tǒng)，而是一種不斷提出更好問題的工具，科研的關(guān)鍵在于持續(xù)保持創(chuàng)新的視角與主動(dòng)探索的意愿。他坦言，很多想法注定行不通，但也正是在這些“不可行”中，能夠逐漸摸索出真正有效的突破口。

01

從“九章”走出，與光子“較真”

2016年，鐘翰森第一次站上光量子計(jì)算的起跑線。當(dāng)時(shí)，學(xué)界最好的結(jié)果是10個(gè)光子糾纏，這是從未有人涉足的工作。2017年初，他完成了研究設(shè)想，做出了當(dāng)時(shí)綜合品質(zhì)最好的糾纏源，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了12光子糾纏。

這是鐘翰森走進(jìn)量子世界的起點(diǎn)，而真正讓他被公眾與學(xué)界看到的，是2020年底“九章”量子計(jì)算原型機(jī)的發(fā)布?！熬耪隆鼻蠼鈹?shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而當(dāng)時(shí)世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)要用6億年。該技術(shù)突破，使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。在“九章”項(xiàng)目研發(fā)中，鐘翰森作為第一作者承擔(dān)了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建等重要任務(wù)。

“打破紀(jì)錄”的背后，是扎扎實(shí)實(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)ゾ?，是持續(xù)40個(gè)小時(shí)不眠不休的數(shù)據(jù)采集、是環(huán)環(huán)相扣、任何一個(gè)光學(xué)元件不能出問題的設(shè)備搭建......對(duì)他來說，那不僅僅是一次“量子優(yōu)越性”的展示，更像是對(duì)整個(gè)科研路徑的一次“較真”確認(rèn)。

證明“優(yōu)越性”之后，他沒有停下腳步，持續(xù)關(guān)注新的問題，開展新的探索：谷歌的“量子優(yōu)越性”真的難以逾越嗎？經(jīng)典計(jì)算的極限可以到達(dá)何種地步？

2024年11月，鐘翰森團(tuán)隊(duì)成功模擬了谷歌公司設(shè)計(jì)的53量子比特、20深度的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”（Sycamore）量子線路，將計(jì)算速度提升了一個(gè)量級(jí)。這一成就通過在2300余臺(tái)GPU上運(yùn)行高度優(yōu)化的并行算法實(shí)現(xiàn)，重新定義了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的能力上限，為量子計(jì)算優(yōu)越性的研究提供了更準(zhǔn)確的基準(zhǔn)，相關(guān)工作在2024年全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)和《國家科學(xué)評(píng)論》發(fā)表。

02

當(dāng)AI遇上量子：

兩個(gè)未來技術(shù)的十字路口

從中國科大到上海人工智能實(shí)驗(yàn)室，鐘翰森選擇了一條新的職業(yè)路徑。他進(jìn)入的是AI for Science的新賽道，探索人工智能如何為基礎(chǔ)科研提供工具、方法乃至范式的支持。

事實(shí)上，此次他入選TR35中國榜單的推薦理由，也正是他在這一交叉點(diǎn)上的突破性工作：他基于 AI 實(shí)現(xiàn)全球最大規(guī)模量子比特中性原子陣列及量子糾錯(cuò)解碼器，為容錯(cuò)量子計(jì)算提供了新的技術(shù)路徑。

隨著量子計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大至千比特級(jí)，傳統(tǒng)調(diào)控方法的效率瓶頸日益凸顯。對(duì)此，鐘翰森將AI技術(shù)深度融入量子比特制備攻關(guān)，推動(dòng)量子計(jì)算和人工智能兩個(gè)未來技術(shù)維度的交匯。

“AI在科研里的角色，遠(yuǎn)不止是工具，它可以成為方法，甚至是協(xié)作者。”在上海人工智能實(shí)驗(yàn)室，鐘翰森聯(lián)合中國科大、上海量子中心團(tuán)隊(duì)，圍繞“AI+量子計(jì)算”領(lǐng)域開展了一系列研究工作，得到了上海市科委戰(zhàn)略前沿專項(xiàng)“中性原子量子計(jì)算”項(xiàng)目的支持，攻克了一種前景廣闊的大規(guī)模量子比特制備技術(shù)。在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上，他們報(bào)告了2000個(gè)以上無缺陷原子陣列的誕生，其規(guī)模創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。

03

科學(xué)不是答案，

是向世界提問的方式

入選TR35榜單，鐘翰森覺得“既感到榮幸，也提醒自己繼續(xù)提問”?？蒲胁⒉粌H僅是解答，而是提出有價(jià)值的新問題。這也是他科研路徑中始終堅(jiān)持的部分：不迷信現(xiàn)成框架，而是尋找那些值得不斷思考和試錯(cuò)的方向。

在“九章”階段，他面對(duì)的是全球科學(xué)界都在攻關(guān)的難題：如何在光量子體系中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定可控的高維玻色采樣？他沒有回避，而是選擇“一個(gè)大問題解決不了，先把小問題一個(gè)個(gè)解決清楚”，這種科學(xué)分解復(fù)雜系統(tǒng)再逐一試錯(cuò)的思維方式，成為后續(xù)諸多研究工作的經(jīng)驗(yàn)法寶。

如果向2035年的量子計(jì)算領(lǐng)域提一個(gè)問題，鐘翰森最想探索的是：“當(dāng)量子硬件實(shí)現(xiàn)規(guī)?；黄坪?，能否超越現(xiàn)有范式，真正打開通用化的量子算法之門？”他解釋道，當(dāng)前量子優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在特定計(jì)算任務(wù)層面，核心問題在于量子算法開發(fā)尚未形成通用模式；希望在2035年能建立起更普適的量子算法框架，為更廣泛的基礎(chǔ)性任務(wù)提供量子算力支持。

前行的動(dòng)力并不來自確定性，而恰恰來自對(duì)未知的追問。這種態(tài)度貫穿了鐘翰森對(duì)科學(xué)的探索。他坦然面對(duì)未知，將每一次探索沉淀為進(jìn)步的基石。在對(duì)科學(xué)的態(tài)度上，他始終克制冷靜。“改變世界”是他的愿景，而實(shí)現(xiàn)路徑在于踏實(shí)地邁出每一步?！澳呐率俏⑿〉耐七M(jìn)，只要它是新的、真實(shí)的，就值得我們繼續(xù)問下去。”