唐豪

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院

副研究員

一個三年之約的兌現(xiàn)

對2022級星友唐豪的采訪可追溯到三年前的一個約定。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，約這位彼時已在光量子芯片領(lǐng)域取得不凡成績的啟明星專家為雜志撰稿。唐豪是金老師團(tuán)隊的成員，那天訪問中，金老師很推介這位當(dāng)時是助理研究員的學(xué)妹。那段時間，金教授團(tuán)隊有多篇文章在領(lǐng)域內(nèi)頂刊發(fā)表，唐豪是作者之一。記得當(dāng)時他們還提到團(tuán)隊參與了《科學(xué)》雜志聯(lián)合上海交通大學(xué)等單位遴選“新125個科學(xué)問題”（2個多月后《科學(xué)》發(fā)布的“125個科學(xué)問題：探索與發(fā)現(xiàn)”中，就有他們提出的2個物理學(xué)問題）。那天交流是在金教授經(jīng)常跟研究生們一起討論問題的大閱覽室里，可移動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。當(dāng)時金老師、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，他們對量子模擬及量子計算技術(shù)發(fā)展的深刻理解和熱情也感染到了我們。因為曾在2017年對金賢敏做過啟明星采訪，也借著啟明星這個話題激勵唐豪再接再厲成為啟明星一員，并相約待她實現(xiàn)這一目標(biāo)后對她做啟明星訪問。其實我不知道的是，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》雜志評選的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)計劃的入選者，并在第二年入選了啟明星計劃。只是約定中對唐豪的訪問，因為她多次婉拒一再延后。前幾周得悉她和金老師的著作《量子計算技術(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：她是教育部青年長江計劃的入選者，多項國家級、省部級項目主持者，針對當(dāng)前量子計算硬件實驗及量子算法應(yīng)用中的難點與挑戰(zhàn)，她在金老師和團(tuán)隊的支持下開展了一系列前沿工作。年輕人的成長離不開天時地利人和。天時者，眼下量子科技、量子計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)隊給了有夢想、能干事者最大的支撐；人和者，被訪者能一步一步穩(wěn)穩(wěn)走來想必在為人處世方面有可圈可點之處。作為訪問者其實我最想知道的是憑什么唐豪能走到今天這一步？她有過蹉跎嗎？她為此付出過怎樣的努力？

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，是家里的獨生女，爺爺奶奶都是從湖南湘潭因為鎢都開發(fā)來到大余。鄰居都是國企員工，大人們聚在一起喜歡談?wù)摍C(jī)械、機(jī)電相關(guān)技術(shù)?！爱?dāng)時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，陪伴我度過了普遍困擾中學(xué)生的青春期。”唐豪自述自己是從小有靈氣、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。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)是高中時看到對鄧中翰的報道，當(dāng)時鄧中翰創(chuàng)辦的中星微電子公司成為我國第一家在美國納斯達(dá)克上市的芯片設(shè)計企業(yè)，結(jié)束了“中國無芯”歷史，鄧中翰的成功和為中國電子芯片技術(shù)帶來的前景觸發(fā)了一批唐豪這樣的年輕人走上電子科技之路。

盡管受到中國芯片理想的影響，但唐豪大學(xué)求學(xué)之路也有過迷茫，她在完成自己本專業(yè)課程以外擠時間修了金融學(xué)的本科學(xué)位。說起這一雙學(xué)位舉動背后的緣由，唐豪坦承一方面的確對經(jīng)濟(jì)發(fā)展之于社會怎么運作有好奇心，另一方面也是對于職業(yè)發(fā)展規(guī)劃不是很清晰，有一點隨大流，周邊不少同學(xué)報了，像鄧中翰等杰出前輩在學(xué)生時代也修讀了經(jīng)濟(jì)學(xué)。本科階段唐豪就訂閱《經(jīng)濟(jì)觀察報》，對當(dāng)時東航期權(quán)案例、4萬億計劃等報道都留下了深刻的印象。本科階段唐豪從早到晚的時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)生會副主席的她在學(xué)生會活動上花的時間，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)，她選擇出國繼續(xù)讀博。“當(dāng)時能拿到英國謝菲爾德大學(xué)的全獎博士錄取通知書很幸運，沒有太多猶豫就定下了。當(dāng)時其實不是太有把握自己是不是適合讀博，想到英國博士學(xué)制相對比較短，帶著勇敢去嘗試的心態(tài)開啟了讀博之旅?！?/p>

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

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。那時唐豪正在梳理投遞量化分析師的簡歷，而網(wǎng)上正在報道當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎頒給了在發(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)在就要離開學(xué)術(shù)界，以后不會再做科研了，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、英國皇家學(xué)會、倫敦書展等。“在倫敦繁華地段的皇家學(xué)會，我看到展出的法拉第用來驗證電磁感應(yīng)定律的線圈、伏打電池、馬可尼寫的關(guān)于無線電進(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)的實物……那時我真實地感受到科學(xué)是很酷的?！?/p>

當(dāng)時奶奶的去世也促使她思考一些有關(guān)終極人生的問題。她了解到中國自古以來就有許多樸素的儒釋道哲學(xué)觀點，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與悲憫，想努力去做對社會有幫助的事情。

因此，當(dāng)唐豪了解到量子計算的研究領(lǐng)域時，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)在量子計算將成為未來新信息技術(shù)革命的核心驅(qū)動力，而且量子計算里對數(shù)學(xué)和物理的研究探討也是她喜歡并有一定知識基礎(chǔ)的，她心想一定要加入這個領(lǐng)域。之前?？吹揭恍┝魧W(xué)手冊介紹辦理英國永居應(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，但是那時她認(rèn)識到相比于留在那里考證升級，更重要的是自己想實現(xiàn)怎樣的價值。得悉上海交通大學(xué)金賢敏教授團(tuán)隊正在招收量子計算方向的博士后，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，她就到實驗室去報道了。

從量子計算領(lǐng)域新兵成長為學(xué)術(shù)骨干

開啟博士后的研究，唐豪覺得自己找到了發(fā)力點，心無旁騖一頭扎入量子光學(xué)和量子計算方面的學(xué)習(xí)?！爱?dāng)時金老師團(tuán)隊也是初創(chuàng)階段，但在金老師這里不時會挖掘出新的方向，大家很興奮，每次遇到問題大家會一起想如何從底層技術(shù)上達(dá)到芯片的量子計算可實現(xiàn)性。在團(tuán)隊成員的共同努力下，金老師確定的每半年左右取得至少一項實驗進(jìn)展的階段目標(biāo)都能超額完成。”

2015到2019這五年是唐豪從量子光學(xué)、量子計算領(lǐng)域的新兵成長為領(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，也是對她那些年工作成績的一種認(rèn)可。當(dāng)年《福布斯中國》報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)時最大規(guī)模三維集成光量子芯片，實現(xiàn)世界首個真正空間二維量子行走，為推進(jìn)專用量子計算實用化邁出重要一步。在《自然-光子學(xué)》（Nature Photonics）上發(fā)表的論文，首次在實驗上實現(xiàn)了“快速到達(dá)”量子加速算法，實現(xiàn)了基于光子集成芯片的物理系統(tǒng)可擴(kuò)展的專用光量子計算方案，相比經(jīng)典隨機(jī)行走，實現(xiàn)了平方級加速。

唐豪的啟明星課題是用可編程的量子芯片進(jìn)行量子算法實驗研究以及量子算法的應(yīng)用探索。2020年以來，唐豪開始參與量子計算的課程建設(shè)與教學(xué)資料整理。談到《量子計算技術(shù)》，唐豪說，她幾年來和學(xué)生們分享量子計算時感覺市面上對2000年以來前沿量子計算的介紹書籍比較缺乏，就有意編寫這樣一本書。“一開始覺得很容易，但真做起來才知道工作量很大。最后也是咬咬牙堅持下來了。不過到現(xiàn)在出版時，發(fā)現(xiàn)有一些很好的量子計算教材也陸續(xù)面世了，也值得參考學(xué)習(xí)。”唐豪贈了我一本《量子計算技術(shù)》，我打開翻閱了前言和目錄，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算在各個場景中的應(yīng)用。聽到唐豪介紹目前國內(nèi)高校已有量子計算在不同領(lǐng)域應(yīng)用的競賽，相信本書會對所有對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)模容錯通用光量子計算有關(guān)，希望達(dá)到可編程、可調(diào)控、可容錯的光量子計算：“光是構(gòu)建高維簇態(tài)實現(xiàn)通用量子計算的理想系統(tǒng)。目前，歐美也提出了和我們一致的光量子計算發(fā)展路線圖，在國際產(chǎn)學(xué)界獲得廣泛的支持。從早期原理性驗證到通用量子計算，有許多科學(xué)技術(shù)難點是各研究組共同面臨的挑戰(zhàn)?！碧坪辣硎?，在上海交大工作多年以來，一直受益于學(xué)校在國際化視野以及面向世界科學(xué)前沿理念的引導(dǎo)。同時，上海交大無錫光子芯片研究院即將開放的光子芯片中試線平臺，將對攻堅光量子計算技術(shù)難點提供關(guān)鍵的支持。

受金賢敏老師影響尤深

唐豪說金老師對她的幫助和影響是多方面的，其中金老師的開拓精神和對未來的洞察力對她影響尤深。在唐豪看來，金老師凡想明白要做某件事，即使在沒有路的情況下他也會奮力開拓，而且有超強(qiáng)的執(zhí)行力。金老師經(jīng)常講到的觀點就是“Nothing difficult”，世上沒有難做的事。事實上，在搭建實驗室、設(shè)計實驗等各方面都遇到了問題。但是金老師教導(dǎo)大家，不能輕易說一件事做不到，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，而不是簡單地否定一件事。例如，在設(shè)計量子快速到達(dá)實驗時，原理論要求黏合二叉樹，幾何級增長的物理位點難以實驗映射，金老師創(chuàng)新采用六方黏合樹結(jié)構(gòu)，既保留了算法思想，又得以成功實驗驗證。金老師的“Nothing difficult”精神也成為唐豪開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，金老師想要創(chuàng)辦一份聚焦芯片的國際學(xué)術(shù)期刊（與愛思唯爾合作）。在討論刊名時，開始想到是Info（信息），后來金老師直接參與調(diào)研所有國內(nèi)外類似期刊，發(fā)現(xiàn)沒有以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)著大家申報并入選了國家高起點新刊。“Chip 2022年出了首刊（季刊），2023年金老師帶領(lǐng)雜志社創(chuàng)辦了中國芯片科學(xué)十大進(jìn)展評選，在國內(nèi)業(yè)界響應(yīng)度很高，得到了國家科技部的認(rèn)可?！?/p>

“要做領(lǐng)域引領(lǐng)者，只能不斷向新向前”

對唐豪來說，2023年獲評“青年長江”是對她這些年工作的認(rèn)可和褒獎。這些年，唐豪抓緊工作的同時也成家并有了兩個孩子。唐豪深知孩子成長過程中母親陪伴的不可或缺，所以她會盡可能傍晚5～6點下班?！盎丶遗惆楹⒆?，到9點她們?nèi)胨揖烷_始在家里工作，有時安排會議也是晚上9點以后。當(dāng)時我一邊臨產(chǎn)還一邊在為申請青年長江作準(zhǔn)備，成功入選時感覺很幸運也很欣慰，工作中的努力得到肯定?！?/p>

唐豪說她下一步工作的目標(biāo)是努力做好光量子計算的前沿科研工作，不唯論文，多做一些領(lǐng)域內(nèi)引領(lǐng)性的工作。“就如同每個孩子剛出生時父母的期望往往只是身體健康這樣簡單。當(dāng)初一紙機(jī)票回國科研時一心只想要做好對社會有益的量子信息技術(shù)研究?；〞r間申請項目會為科研帶來支持，但我也時?；仡櫝跣?，聚焦前沿科學(xué)探索。國家政策的導(dǎo)向也在鼓勵更多年輕人在最好的年齡段做一些更具創(chuàng)造性的工作?！?/p>

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。但她也很清醒未來的路會充滿挑戰(zhàn)。“因為給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