唐豪

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院

副研究員

一個(gè)三年之約的兌現(xiàn)

對(duì)2022級(jí)星友唐豪的采訪可追溯到三年前的一個(gè)約定。2021年 2月1日，我與《世界科學(xué)》雜志的編輯拜訪上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院金賢敏教授，約這位彼時(shí)已在光量子芯片領(lǐng)域取得不凡成績(jī)的啟明星專家為雜志撰稿。唐豪是金老師團(tuán)隊(duì)的成員，那天訪問(wèn)中，金老師很推介這位當(dāng)時(shí)是助理研究員的學(xué)妹。那段時(shí)間，金教授團(tuán)隊(duì)有多篇文章在領(lǐng)域內(nèi)頂刊發(fā)表，唐豪是作者之一。記得當(dāng)時(shí)他們還提到團(tuán)隊(duì)參與了《科學(xué)》雜志聯(lián)合上海交通大學(xué)等單位遴選“新125個(gè)科學(xué)問(wèn)題”（2個(gè)多月后《科學(xué)》發(fā)布的“125個(gè)科學(xué)問(wèn)題：探索與發(fā)現(xiàn)”中，就有他們提出的2個(gè)物理學(xué)問(wèn)題）。那天交流是在金教授經(jīng)常跟研究生們一起討論問(wèn)題的大閱覽室里，可移動(dòng)大黑板占了半壁墻面，上面仍留有密密麻麻的公式、數(shù)學(xué)符號(hào)。當(dāng)時(shí)金老師、唐豪站在黑板前給我們解釋一些概念的畫面至今還印刻在腦海中，他們對(duì)量子模擬及量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展的深刻理解和熱情也感染到了我們。因?yàn)樵?017年對(duì)金賢敏做過(guò)啟明星采訪，也借著啟明星這個(gè)話題激勵(lì)唐豪再接再厲成為啟明星一員，并相約待她實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后對(duì)她做啟明星訪問(wèn)。其實(shí)我不知道的是，早在2019年，這位外表靜雅、還經(jīng)常扎著馬尾辮的女生已經(jīng)入選了當(dāng)年《福布斯中國(guó)》雜志評(píng)選的30位30歲以下精英榜（30 under 30），2021年32歲的她成為首屆上?？萍记嗄?5人引領(lǐng)計(jì)劃的入選者，并在第二年入選了啟明星計(jì)劃。只是約定中對(duì)唐豪的訪問(wèn)，因?yàn)樗啻瓮窬芤辉傺雍?。前幾周得悉她和金老師的著作《量子?jì)算技術(shù)》正式出版，再次相約，才得以兌現(xiàn)幾年前的約定。

以上寥寥數(shù)語(yǔ)讀者或許也能大概了解唐豪了。如果要用一句話介紹唐豪，可以這樣說(shuō)：她是教育部青年長(zhǎng)江計(jì)劃的入選者，多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目主持者，針對(duì)當(dāng)前量子計(jì)算硬件實(shí)驗(yàn)及量子算法應(yīng)用中的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)，她在金老師和團(tuán)隊(duì)的支持下開(kāi)展了一系列前沿工作。年輕人的成長(zhǎng)離不開(kāi)天時(shí)地利人和。天時(shí)者，眼下量子科技、量子計(jì)算的炙手可熱即使圈外人也能有所感知；地利者，作為創(chuàng)新熱土的上海以及上海交大、金賢敏教授團(tuán)隊(duì)給了有夢(mèng)想、能干事者最大的支撐；人和者，被訪者能一步一步穩(wěn)穩(wěn)走來(lái)想必在為人處世方面有可圈可點(diǎn)之處。作為訪問(wèn)者其實(shí)我最想知道的是憑什么唐豪能走到今天這一步？她有過(guò)蹉跎嗎？她為此付出過(guò)怎樣的努力？

受鄧中翰影響，走上電子科技求學(xué)之路

唐豪于1989年出生在因鎢礦而知名的江西大余，是家里的獨(dú)生女，爺爺奶奶都是從湖南湘潭因?yàn)殒u都開(kāi)發(fā)來(lái)到大余。鄰居都是國(guó)企員工，大人們聚在一起喜歡談?wù)摍C(jī)械、機(jī)電相關(guān)技術(shù)。“當(dāng)時(shí)大家也喜歡追逐上海產(chǎn)的‘三轉(zhuǎn)一響（縫紉機(jī)、手表、自行車和收音機(jī)），這也讓我從小對(duì)上海產(chǎn)生了好感。媽媽很注意培養(yǎng)我，周末常帶我爬山，陪伴我度過(guò)了普遍困擾中學(xué)生的青春期?！碧坪雷允鲎约菏菑男∮徐`氣、也比較乖巧的那種，初高中都是省三好學(xué)生，她很感謝學(xué)校老師們給了她很多鍛煉的機(jī)會(huì)。2006年，唐豪考進(jìn)華中科技大學(xué)，就讀的是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。唐豪選擇這一專業(yè)是高中時(shí)看到對(duì)鄧中翰的報(bào)道，當(dāng)時(shí)鄧中翰創(chuàng)辦的中星微電子公司成為我國(guó)第一家在美國(guó)納斯達(dá)克上市的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，結(jié)束了“中國(guó)無(wú)芯”歷史，鄧中翰的成功和為中國(guó)電子芯片技術(shù)帶來(lái)的前景觸發(fā)了一批唐豪這樣的年輕人走上電子科技之路。

盡管受到中國(guó)芯片理想的影響，但唐豪大學(xué)求學(xué)之路也有過(guò)迷茫，她在完成自己本專業(yè)課程以外擠時(shí)間修了金融學(xué)的本科學(xué)位。說(shuō)起這一雙學(xué)位舉動(dòng)背后的緣由，唐豪坦承一方面的確對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之于社會(huì)怎么運(yùn)作有好奇心，另一方面也是對(duì)于職業(yè)發(fā)展規(guī)劃不是很清晰，有一點(diǎn)隨大流，周邊不少同學(xué)報(bào)了，像鄧中翰等杰出前輩在學(xué)生時(shí)代也修讀了經(jīng)濟(jì)學(xué)。本科階段唐豪就訂閱《經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)》，對(duì)當(dāng)時(shí)東航期權(quán)案例、4萬(wàn)億計(jì)劃等報(bào)道都留下了深刻的印象。本科階段唐豪從早到晚的時(shí)間幾乎都排得滿滿當(dāng)當(dāng)，這其中也包括了擔(dān)任系學(xué)生會(huì)副主席的她在學(xué)生會(huì)活動(dòng)上花的時(shí)間，以及在校藝術(shù)團(tuán)、校數(shù)學(xué)建?；氐挠?xùn)練和學(xué)習(xí)時(shí)間。

科學(xué)殿堂的魅力終讓她戰(zhàn)勝迷茫，心屬科學(xué)

2010年唐豪本科畢業(yè)，她選擇出國(guó)繼續(xù)讀博?！爱?dāng)時(shí)能拿到英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的全獎(jiǎng)博士錄取通知書很幸運(yùn)，沒(méi)有太多猶豫就定下了。當(dāng)時(shí)其實(shí)不是太有把握自己是不是適合讀博，想到英國(guó)博士學(xué)制相對(duì)比較短，帶著勇敢去嘗試的心態(tài)開(kāi)啟了讀博之旅。”

攻博期間唐豪所做的課題偏重半導(dǎo)體固體物理、III-V族光電器件的測(cè)試，而她更有興趣的是一些偏數(shù)學(xué)物理算法建模和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)的工作，以致開(kāi)始的一年多時(shí)間里她有點(diǎn)興奮不起來(lái)，但遠(yuǎn)赴異國(guó)他鄉(xiāng)不能輕言放棄，也不能枉對(duì)導(dǎo)師的培養(yǎng)。當(dāng)時(shí)在英國(guó)，很多理工科博士畢業(yè)后都會(huì)加入金融行業(yè)，做金融量化分析師等工作。唐豪學(xué)習(xí)了復(fù)雜利率衍生品定價(jià)等隨機(jī)數(shù)學(xué)模型后也覺(jué)得很有趣，她喜歡那種大腦思考密度比較高的感覺(jué)。

2014年博士畢業(yè)后發(fā)生的幾段小插曲幫她重新校準(zhǔn)了走向。那時(shí)唐豪正在梳理投遞量化分析師的簡(jiǎn)歷，而網(wǎng)上正在報(bào)道當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了在發(fā)現(xiàn)新型高效、環(huán)境友好型光源，即藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）方面作出巨大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。這與唐豪的III-V族光電半導(dǎo)體研究方向相關(guān)，這讓唐豪第一次感到世界前沿科學(xué)居然離她這樣的普通學(xué)生這么近，想著現(xiàn)在就要離開(kāi)學(xué)術(shù)界，以后不會(huì)再做科研了，她心有不舍。

博士畢業(yè)后，唐豪還放空逛了倫敦不少博物館、圖書館，也參觀了《自然》（Nature）雜志社總部、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)、倫敦書展等。“在倫敦繁華地段的皇家學(xué)會(huì)，我看到展出的法拉第用來(lái)驗(yàn)證電磁感應(yīng)定律的線圈、伏打電池、馬可尼寫的關(guān)于無(wú)線電進(jìn)展的信，還有托馬斯·楊的光學(xué)儀器、丁達(dá)爾的散射管等物理教材中出現(xiàn)的實(shí)物……那時(shí)我真實(shí)地感受到科學(xué)是很酷的?！?/p>

當(dāng)時(shí)奶奶的去世也促使她思考一些有關(guān)終極人生的問(wèn)題。她了解到中國(guó)自古以來(lái)就有許多樸素的儒釋道哲學(xué)觀點(diǎn)，自洽又通俗地告訴人們好好活著的方法，包括要行善、要照顧好身體、要積極入世。唐豪感受到心中的愛(ài)與悲憫，想努力去做對(duì)社會(huì)有幫助的事情。

因此，當(dāng)唐豪了解到量子計(jì)算的研究領(lǐng)域時(shí)，她感到特別興奮。曾經(jīng)受信息技術(shù)召喚選擇本科專業(yè)，現(xiàn)在量子計(jì)算將成為未來(lái)新信息技術(shù)革命的核心驅(qū)動(dòng)力，而且量子計(jì)算里對(duì)數(shù)學(xué)和物理的研究探討也是她喜歡并有一定知識(shí)基礎(chǔ)的，她心想一定要加入這個(gè)領(lǐng)域。之前常看到一些留學(xué)手冊(cè)介紹辦理英國(guó)永居應(yīng)該怎樣操作，包括理工科做量化分析也是普遍被認(rèn)可走通了的路，但是那時(shí)她認(rèn)識(shí)到相比于留在那里考證升級(jí)，更重要的是自己想實(shí)現(xiàn)怎樣的價(jià)值。得悉上海交通大學(xué)金賢敏教授團(tuán)隊(duì)正在招收量子計(jì)算方向的博士后，唐豪隨即與金老師取得聯(lián)系并如愿加入。一張單程機(jī)票飛到上海，她就到實(shí)驗(yàn)室去報(bào)道了。

從量子計(jì)算領(lǐng)域新兵成長(zhǎng)為學(xué)術(shù)骨干

開(kāi)啟博士后的研究，唐豪覺(jué)得自己找到了發(fā)力點(diǎn)，心無(wú)旁騖一頭扎入量子光學(xué)和量子計(jì)算方面的學(xué)習(xí)。“當(dāng)時(shí)金老師團(tuán)隊(duì)也是初創(chuàng)階段，但在金老師這里不時(shí)會(huì)挖掘出新的方向，大家很興奮，每次遇到問(wèn)題大家會(huì)一起想如何從底層技術(shù)上達(dá)到芯片的量子計(jì)算可實(shí)現(xiàn)性。在團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，金老師確定的每半年左右取得至少一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展的階段目標(biāo)都能超額完成?！?/p>

2015到2019這五年是唐豪從量子光學(xué)、量子計(jì)算領(lǐng)域的新兵成長(zhǎng)為領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)骨干的沉淀、蓄力期。2019年她有幸入選30 under 30，也是對(duì)她那些年工作成績(jī)的一種認(rèn)可。當(dāng)年《福布斯中國(guó)》報(bào)道中的幾段文字大致反映了唐豪那幾年的工作狀態(tài)：入職以來(lái)的四年，唐豪作為第一作者發(fā)表了多篇有影響力的相關(guān)論文。包括在《科學(xué)-進(jìn)展》（Science Advances）上發(fā)表的論文，展示當(dāng)時(shí)最大規(guī)模三維集成光量子芯片，實(shí)現(xiàn)世界首個(gè)真正空間二維量子行走，為推進(jìn)專用量子計(jì)算實(shí)用化邁出重要一步。在《自然-光子學(xué)》（Nature Photonics）上發(fā)表的論文，首次在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了“快速到達(dá)”量子加速算法，實(shí)現(xiàn)了基于光子集成芯片的物理系統(tǒng)可擴(kuò)展的專用光量子計(jì)算方案，相比經(jīng)典隨機(jī)行走，實(shí)現(xiàn)了平方級(jí)加速。

唐豪的啟明星課題是用可編程的量子芯片進(jìn)行量子算法實(shí)驗(yàn)研究以及量子算法的應(yīng)用探索。2020年以來(lái)，唐豪開(kāi)始參與量子計(jì)算的課程建設(shè)與教學(xué)資料整理。談到《量子計(jì)算技術(shù)》，唐豪說(shuō)，她幾年來(lái)和學(xué)生們分享量子計(jì)算時(shí)感覺(jué)市面上對(duì)2000年以來(lái)前沿量子計(jì)算的介紹書籍比較缺乏，就有意編寫這樣一本書?！耙婚_(kāi)始覺(jué)得很容易，但真做起來(lái)才知道工作量很大。最后也是咬咬牙堅(jiān)持下來(lái)了。不過(guò)到現(xiàn)在出版時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一些很好的量子計(jì)算教材也陸續(xù)面世了，也值得參考學(xué)習(xí)?！碧坪蕾?zèng)了我一本《量子計(jì)算技術(shù)》，我打開(kāi)翻閱了前言和目錄，盡管只是粗粗一瞥，但也能看得出本書比較好地介紹了量子計(jì)算在各個(gè)場(chǎng)景中的應(yīng)用。聽(tīng)到唐豪介紹目前國(guó)內(nèi)高校已有量子計(jì)算在不同領(lǐng)域應(yīng)用的競(jìng)賽，相信本書會(huì)對(duì)所有對(duì)量子科技感興趣的大學(xué)生有助益。

唐豪現(xiàn)在正在做的課題與大規(guī)模容錯(cuò)通用光量子計(jì)算有關(guān)，希望達(dá)到可編程、可調(diào)控、可容錯(cuò)的光量子計(jì)算：“光是構(gòu)建高維簇態(tài)實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的理想系統(tǒng)。目前，歐美也提出了和我們一致的光量子計(jì)算發(fā)展路線圖，在國(guó)際產(chǎn)學(xué)界獲得廣泛的支持。從早期原理性驗(yàn)證到通用量子計(jì)算，有許多科學(xué)技術(shù)難點(diǎn)是各研究組共同面臨的挑戰(zhàn)。”唐豪表示，在上海交大工作多年以來(lái)，一直受益于學(xué)校在國(guó)際化視野以及面向世界科學(xué)前沿理念的引導(dǎo)。同時(shí)，上海交大無(wú)錫光子芯片研究院即將開(kāi)放的光子芯片中試線平臺(tái)，將對(duì)攻堅(jiān)光量子計(jì)算技術(shù)難點(diǎn)提供關(guān)鍵的支持。

受金賢敏老師影響尤深

唐豪說(shuō)金老師對(duì)她的幫助和影響是多方面的，其中金老師的開(kāi)拓精神和對(duì)未來(lái)的洞察力對(duì)她影響尤深。在唐豪看來(lái)，金老師凡想明白要做某件事，即使在沒(méi)有路的情況下他也會(huì)奮力開(kāi)拓，而且有超強(qiáng)的執(zhí)行力。金老師經(jīng)常講到的觀點(diǎn)就是“Nothing difficult”，世上沒(méi)有難做的事。事實(shí)上，在搭建實(shí)驗(yàn)室、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等各方面都遇到了問(wèn)題。但是金老師教導(dǎo)大家，不能輕易說(shuō)一件事做不到，要么我們就集思廣益頭腦風(fēng)暴多想方法，要么就用一些迂回的方式獲得一些哪怕是副產(chǎn)品的收獲，而不是簡(jiǎn)單地否定一件事。例如，在設(shè)計(jì)量子快速到達(dá)實(shí)驗(yàn)時(shí)，原理論要求黏合二叉樹(shù)，幾何級(jí)增長(zhǎng)的物理位點(diǎn)難以實(shí)驗(yàn)映射，金老師創(chuàng)新采用六方黏合樹(shù)結(jié)構(gòu)，既保留了算法思想，又得以成功實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。金老師的“Nothing difficult”精神也成為唐豪開(kāi)展科研探索的座右銘。

唐豪還提到《芯片》（Chip）期刊的創(chuàng)辦。2020年，金老師想要?jiǎng)?chuàng)辦一份聚焦芯片的國(guó)際學(xué)術(shù)期刊（與愛(ài)思唯爾合作）。在討論刊名時(shí)，開(kāi)始想到是Info（信息），后來(lái)金老師直接參與調(diào)研所有國(guó)內(nèi)外類似期刊，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有以Chip為名的期刊，所以果斷決定用指向更明確、更有張力的Chip為刊名。金老師還帶領(lǐng)著大家申報(bào)并入選了國(guó)家高起點(diǎn)新刊?！癈hip 2022年出了首刊（季刊），2023年金老師帶領(lǐng)雜志社創(chuàng)辦了中國(guó)芯片科學(xué)十大進(jìn)展評(píng)選，在國(guó)內(nèi)業(yè)界響應(yīng)度很高，得到了國(guó)家科技部的認(rèn)可?！?/p>

“要做領(lǐng)域引領(lǐng)者，只能不斷向新向前”

對(duì)唐豪來(lái)說(shuō)，2023年獲評(píng)“青年長(zhǎng)江”是對(duì)她這些年工作的認(rèn)可和褒獎(jiǎng)。這些年，唐豪抓緊工作的同時(shí)也成家并有了兩個(gè)孩子。唐豪深知孩子成長(zhǎng)過(guò)程中母親陪伴的不可或缺，所以她會(huì)盡可能傍晚5～6點(diǎn)下班?！盎丶遗惆楹⒆?，到9點(diǎn)她們?nèi)胨揖烷_(kāi)始在家里工作，有時(shí)安排會(huì)議也是晚上9點(diǎn)以后。當(dāng)時(shí)我一邊臨產(chǎn)還一邊在為申請(qǐng)青年長(zhǎng)江作準(zhǔn)備，成功入選時(shí)感覺(jué)很幸運(yùn)也很欣慰，工作中的努力得到肯定?！?/p>

唐豪說(shuō)她下一步工作的目標(biāo)是努力做好光量子計(jì)算的前沿科研工作，不唯論文，多做一些領(lǐng)域內(nèi)引領(lǐng)性的工作?！熬腿缤總€(gè)孩子剛出生時(shí)父母的期望往往只是身體健康這樣簡(jiǎn)單。當(dāng)初一紙機(jī)票回國(guó)科研時(shí)一心只想要做好對(duì)社會(huì)有益的量子信息技術(shù)研究。花時(shí)間申請(qǐng)項(xiàng)目會(huì)為科研帶來(lái)支持，但我也時(shí)?；仡櫝跣?，聚焦前沿科學(xué)探索。國(guó)家政策的導(dǎo)向也在鼓勵(lì)更多年輕人在最好的年齡段做一些更具創(chuàng)造性的工作。”

目前正處在事業(yè)和家庭最好狀態(tài)的唐豪很珍惜和滿足已有的一切。但她也很清醒未來(lái)的路會(huì)充滿挑戰(zhàn)?！耙?yàn)榻o自己的定位是要做勇闖科研領(lǐng)域前沿的探索者和引領(lǐng)者，你只能不斷保持向新向前?！?/p>

江世亮采寫于2024年5月15日