唐豪
上海交通大学物理与天文学院副研究员
一个三年之约的兑现
对2022级星友唐豪的采访可追溯到三年前的一个约定。2021年2月1日，我与《世界科学》杂志的编辑拜访上海交通大学物理与天文学院金贤敏教授，约这位彼时已在光量子芯片领域取得不凡成绩的启明星专家为杂志撰稿。唐豪是金老师团队的成员，那天访问中，金老师很推介这位当时是助理研究员的学妹。那段时间，金教授团队有多篇文章在领域内顶刊发表，唐豪是作者之一。记得当时他们还提到团队参与了《科学》杂志联合上海交通大学等单位遴选“新125个科学问题”（2个多月后《科学》发布的“125个科学问题：探索与发现”中，就有他们提出的2个物理学问题）。那天交流是在金教授经常跟研究生们一起讨论问题的大阅览室里，可移动大黑板占了半壁墙面，上面仍留有密密麻麻的公式、数学符号。当时金老师、唐豪站在黑板前给我们解释一些概念的画面至今还印刻在脑海中，他们对量子模拟及量子计算技术发展的深刻理解和热情也感染到了我们。因为曾在2017年对金贤敏做过启明星采访，也借着启明星这个话题激励唐豪再接再厉成为启明星一员，并相约待她实现这一目标后对她做启明星访问。其实我不知道的是，早在2019年，这位外表静雅、还经常扎着马尾辫的女生已经入选了当年《福布斯中国》杂志评选的30位30岁以下精英榜（30under30），2021年32岁的她成为首届上海科技青年35人引领计划的入选者，并在第二年入选了启明星计划。只是约定中对唐豪的访问，因为她多次婉拒一再延后。前几周得悉她和金老师的著作《量子计算技术》正式出版，再次相约，才得以兑现几年前的约定。
以上寥寥数语读者或许也能大概了解唐豪了。如果要用一句话介绍唐豪，可以这样说：她是教育部青年长江计划的入选者，多项国家级、省部级项目主持者，针对当前量子计算硬件实验及量子算法应用中的难点与挑战，她在金老师和团队的支持下开展了一系列前沿工作。年轻人的成长离不开天时地利人和。天时者，眼下量子科技、量子计算的炙手可热即使圈外人也能有所感知；地利者，作为创新热土的上海以及上海交大、金贤敏教授团队给了有梦想、能干事者最大的支撑；人和者，被访者能一步一步稳稳走来想必在为人处世方面有可圈可点之处。作为访问者其实我最想知道的是凭什么唐豪能走到今天这一步？她有过蹉跎吗？她为此付出过怎样的努力？
金贤敏教授（第二排左七）团队师生合影，前排左三为唐豪
受邓中翰影响，走上电子科技求学之路
唐豪于1989年出生在因钨矿而知名的江西大余，是家里的独生女，爷爷奶奶都是从湖南湘潭因为钨都开发来到大余。邻居都是国企员工，大人们聚在一起喜欢谈论机械、机电相关技术。“当时大家也喜欢追逐上海产的‘三转一响’（缝纫机、手表、自行车和收音机），这也让我从小对上海产生了好感。妈妈很注意培养我，周末常带我爬山，陪伴我度过了普遍困扰中学生的青春期。”唐豪自述自己是从小有灵气、也比较乖巧的那种，初高中都是省三好学生，她很感谢学校老师们给了她很多锻炼的机会。2006年，唐豪考进华中科技大学，就读的是电子科学与技术专业。唐豪选择这一专业是高中时看到对邓中翰的报道，当时邓中翰创办的中星微电子公司成为我国第一家在美国纳斯达克上市的芯片设计企业，结束了“中国无芯”历史，邓中翰的成功和为中国电子芯片技术带来的前景触发了一批唐豪这样的年轻人走上电子科技之路。
尽管受到中国芯片理想的影响，但唐豪大学求学之路也有过迷茫，她在完成自己本专业课程以外挤时间修了金融学的本科学位。说起这一双学位举动背后的缘由，唐豪坦承一方面的确对经济发展之于社会怎么运作有好奇心，另一方面也是对于职业发展规划不是很清晰，有一点随大流，周边不少同学报了，像邓中翰等杰出前辈在学生时代也修读了经济学。本科阶段唐豪就订阅《经济观察报》，对当时东航期权案例、4万亿计划等报道都留下了深刻的印象。本科阶段唐豪从早到晚的时间几乎都排得满满当当，这其中也包括了担任系学生会副主席的她在学生会活动上花的时间，以及在校艺术团、校数学建模基地的训练和学习时间。
科学殿堂的魅力终让她战胜迷茫，心属科学
2010年唐豪本科毕业，她选择出国继续读博。“当时能拿到英国谢菲尔德大学的全奖博士录取通知书很幸运，没有太多犹豫就定下了。当时其实不是太有把握自己是不是适合读博，想到英国博士学制相对比较短，带着勇敢去尝试的心态开启了读博之旅。”
攻博期间唐豪所做的课题偏重半导体固体物理、III-V族光电器件的测试，而她更有兴趣的是一些偏数学物理算法建模和实验验证相关的工作，以致开始的一年多时间里她有点兴奋不起来，但远赴异国他乡不能轻言放弃，也不能枉对导师的培养。当时在英国，很多理工科博士毕业后都会加入金融行业，做金融量化分析师等工作。唐豪学习了复杂利率衍生品定价等随机数学模型后也觉得很有趣，她喜欢那种大脑思考密度比较高的感觉。
2014年博士毕业后发生的几段小插曲帮她重新校准了走向。那时唐豪正在梳理投递量化分析师的简历，而网上正在报道当年诺贝尔物理学奖颁给了在发现新型高效、环境友好型光源，即蓝色发光二极管（LED）方面作出巨大贡献的三位科学家。这与唐豪的III-V族光电半导体研究方向相关，这让唐豪第一次感到世界前沿科学居然离她这样的普通学生这么近，想着现在就要离开学术界，以后不会再做科研了，她心有不舍。
博士毕业后，唐豪还放空逛了伦敦不少博物馆、图书馆，也参观了《自然》（Nature）杂志社总部、英国皇家学会、伦敦书展等。“在伦敦繁华地段的皇家学会，我看到展出的法拉第用来验证电磁感应定律的线圈、伏打电池、马可尼写的关于无线电进展的信，还有托马斯·杨的光学仪器、丁达尔的散射管等物理教材中出现的实物……那时我真实地感受到科学是很酷的。”
当时奶奶的去世也促使她思考一些有关终极人生的问题。她了解到中国自古以来就有许多朴素的儒释道哲学观点，自洽又通俗地告诉人们好好活着的方法，包括要行善、要照顾好身体、要积极入世。唐豪感受到心中的爱与悲悯，想努力去做对社会有帮助的事情。
因此，当唐豪了解到量子计算的研究领域时，她感到特别兴奋。曾经受信息技术召唤选择本科专业，现在量子计算将成为未来新信息技术革命的核心驱动力，而且量子计算里对数学和物理的研究探讨也是她喜欢并有一定知识基础的，她心想一定要加入这个领域。之前常看到一些留学手册介绍办理英国永居应该怎样操作，包括理工科做量化分析也是普遍被认可走通了的路，但是那时她认识到相比于留在那里考证升级，更重要的是自己想实现怎样的价值。得悉上海交通大学金贤敏教授团队正在招收量子计算方向的博士后，唐豪随即与金老师取得联系并如愿加入。一张单程机票飞到上海，她就到实验室去报到了。
2021年首批上海市科技青年35人引领计划入选者合影，第二排右二为唐豪
从量子计算领域新兵成长为学术骨干
开启博士后的研究，唐豪觉得自己找到了发力点，心无旁骛一头扎入量子光学和量子计算方面的学习。“当时金老师团队也是初创阶段，但在金老师这里不时会挖掘出新的方向，大家很兴奋，每次遇到问题大家会一起想如何从底层技术上达到芯片的量子计算可实现性。在团队成员的共同努力下，金老师确定的每半年左右取得至少一项实验进展的阶段目标都能超额完成。”
2015到2019这五年是唐豪从量子光学、量子计算领域的新兵成长为领域内学术骨干的沉淀、蓄力期。2019年她有幸入选30under30，也是对她那些年工作成绩的一种认可。当年《福布斯中国》报道中的几段文字大致反映了唐豪那几年的工作状态：入职以来的四年，唐豪作为第一作者发表了多篇有影响力的相关论文。包括在《科学-进展》（Science Advances）上发表的论文，展示当时最大规模三维集成光量子芯片，实现世界首个真正空间二维量子行走，为推进专用量子计算实用化迈出重要一步。在《自然-光子学》（Nature Photonics）上发表的论文，首次在实验上实现了“快速到达”量子加速算法,实现了基于光子集成芯片的物理系统可扩展的专用光量子计算方案，相比经典随机行走，实现了平方级加速。
唐豪和学生在量子光学实验课上
金贤敏、唐豪合著的《量子计算技术》由上海交通大学出版社出版
唐豪的启明星课题是用可编程的量子芯片进行量子算法实验研究以及量子算法的应用探索。2020年以来，唐豪开始参与量子计算的课程建设与教学资料整理。谈到《量子计算技术》，唐豪说，她几年来和学生们分享量子计算时感觉市面上对2000年以来前沿量子计算的介绍书籍比较缺乏，就有意编写这样一本书。“一开始觉得很容易，但真做起来才知道工作量很大。最后也是咬咬牙坚持下来了。不过到现在出版时，发现有一些很好的量子计算教材也陆续面世了，也值得参考学习。”唐豪赠了我一本《量子计算技术》，我打开翻阅了前言和目录，尽管只是粗粗一瞥，但也能看得出本书比较好地介绍了量子计算在各个场景中的应用。听到唐豪介绍目前国内高校已有量子计算在不同领域应用的竞赛，相信本书会对所有对量子科技感兴趣的大学生有助益。
唐豪现在正在做的课题与大规模容错通用光量子计算有关，希望达到可编程、可调控、可容错的光量子计算：“光是构建高维簇态实现通用量子计算的理想系统。目前，欧美也提出了和我们一致的光量子计算发展路线图，在国际产学界获得广泛的支持。从早期原理性验证到通用量子计算，有许多科学技术难点是各研究组共同面临的挑战。”唐豪表示，在上海交大工作多年以来，一直受益于学校在国际化视野以及面向世界科学前沿理念的引导。同时，上海交大无锡光子芯片研究院即将开放的光子芯片中试线平台，将对攻坚光量子计算技术难点提供关键的支持。
受金贤敏老师影响尤深
唐豪说金老师对她的帮助和影响是多方面的，其中金老师的开拓精神和对未来的洞察力对她影响尤深。在唐豪看来，金老师凡想明白要做某件事，即使在没有路的情况下他也会奋力开拓，而且有超强的执行力。金老师经常讲到的观点就是“Nothing difficult”，世上没有难做的事。事实上，在搭建实验室、设计实验等各方面都遇到了问题。但是金老师教导大家，不能轻易说一件事做不到，要么我们就集思广益头脑风暴多想方法，要么就用一些迂回的方式获得一些哪怕是副产品的收获，而不是简单地否定一件事。例如，在设计量子快速到达实验时，原理论要求黏合二叉树，几何级增长的物理位点难以实验映射，金老师创新采用六方黏合树结构，既保留了算法思想，又得以成功实验验证。金老师的“Nothing difficult”精神也成为唐豪开展科研探索的座右铭。
唐豪还提到《芯片》（Chip）期刊的创办。2020年，金老师想要创办一份聚焦芯片的国际学术期刊（与爱思唯尔合作）。在讨论刊名时，开始想到是Info（信息），后来金老师直接参与调研所有国内外类似期刊，发现没有以Chip为名的期刊，所以果断决定用指向更明确、更有张力的Chip为刊名。金老师还带领着大家申报并入选了国家高起点新刊。“Chip 2022年出了首刊（季刊），2023年金老师带领杂志社创办了中国芯片科学十大进展评选，在国内业界响应度很高，得到了国家科技部的认可。”
“要做领域引领者，只能不断向新向前”
对唐豪来说，2023年获评“青年长江”是对她这些年工作的认可和褒奖。这些年，唐豪抓紧工作的同时也成家并有了两个孩子。唐豪深知孩子成长过程中母亲陪伴的不可或缺，所以她会尽可能傍晚5~6点下班。“回家陪伴孩子，到9点她们入睡我就开始在家里工作，有时安排会议也是晚上9点以后。当时我一边临产还一边在为申请青年长江作准备，成功入选时感觉很幸运也很欣慰，工作中的努力得到肯定。”
笔者与唐豪的合影
唐豪说她下一步工作的目标是努力做好光量子计算的前沿科研工作，不唯论文，多做一些领域内引领性的工作。“就如同每个孩子刚出生时父母的期望往往只是身体健康这样简单。当初一纸机票回国科研时一心只想要做好对社会有益的量子信息技术研究。花时间申请项目会为科研带来支持，但我也时常回顾初心，聚焦前沿科学探索。国家政策的导向也在鼓励更多年轻人在最好的年龄段做一些更具创造性的工作。”
目前正处在事业和家庭最好状态的唐豪很珍惜和满足已有的一切。但她也很清醒未来的路会充满挑战。“因为给自己的定位是要做勇闯科研领域前沿的探索者和引领者，你只能不断保持向新向前。”
江世亮采写于2024年5月15日
