做只有跳起来才能达到的科研

  • 2021-01-07 16:37
  • 人民日报

“九章”量子计算原型开发团队成员、中国科学技术大学教授卢朝阳

中国科学技术大学教授卢朝阳是国际量子科学领域最先进的年轻人之一。他长期努力,获得了一系列国际重量级奖项。陆朝阳深信不要做什么又短又快的事情,要做需要通过非常努力的向上跳才能达到的科研,要坚持到极致。他说,只有循序渐进,才能保证量子计算的健康发展。

不久前,我国量子计算原型的《九章》问世。在国际学术界,这被视为量子计算的里程碑式成就。

中国科学技术大学教授陆朝阳是“九章”量子计算原型开发团队成员。卢朝阳,头脑简单,脸很瘦,戴着眼镜,在校园里走路有时会被误认为研究生。事实上,38岁的他已经是国际量子科学前沿的年轻人之一。

从未知中探索,发现问题,克服问题

1998年卢朝阳挂靠量子。那年寒假,中科院院士潘建伟应邀在高中时在母校做科普讲座。他对神奇量子世界的描述给这个热爱物理的男孩带来了巨大的震撼。

赵杨璐没有想到这次与量子的相遇会使他走得这么远。这一次,他与团队合作打造了《九章》,延续了20多年前的“疯狂”。

2005年是卢朝阳研究的起点。当时,潘建伟回到中科大不久,卢朝阳就加入了他的团队。

陆朝阳在硕士大一的时候接到了一个比较困难的工作,——,升级了实验平台,使之具备操纵六光子纠缠的能力。要完成这项任务,我们不仅要创造高亮度和高纯度的纠缠光源,还要发展新的标准来证明六光子的纯纠缠。

摸着石头过河半年了,实验还没有达到理想状态。他退出了一段时间,给潘建伟写了一封邮件:“新准则好难。否则,让我们用老办法来演示六光子纠缠。”很快,他收到了一封措辞强硬的回信,批评他轻易放弃的想法。赵——收拾了一下心情,那一年,他放弃了所有的假期,一直泡在实验室里。

2007年底,25岁的陆朝阳作为第一作者发表了两项重要成果:六光子纠缠和量子分解算法。这两项成果后来入选中国十大科技进步和中国高校十大科技进步。

“现在看来,这些工作都比较简单。”陆朝扬说:“但是他们让我体验什么是科研。——从未知开始探索,发现问题,克服问题。”更重要的是,在老师的指导下,他被说服了:不要做任何又短又快的事情,做那些需要非常努力地跳起来才能达到的研究,坚持到极致。

出国留学后,卢朝阳选择了回到中国科技大学。首次实现了多自由度高维单光子的隐形传态,制备了世界上综合性能最好的单光子源,实现了10光子、12光子、18比特的纠缠.回国不到10年,路朝阳的高影响力成就继续。这一次“九章”的构建,是由于他和他的团队在用光学方法实现量子计算的路线上的长期努力。

基础科研不是为了好玩,而是需要在世界舞台上得到认可。卢朝阳获得了一系列国际重量级奖项。2019年获国际纯物理和应用物理联盟光学领域青年科学家奖。去年2月,他被美国光学学会授予阿道夫龙(Adolf Long)奖章,这是自80多年前设立该奖章以来,中国科学家首次因其在当地的研究工作获得奖项。去年10月,他再次获得美国物理学会量子计算奖,这是国际上唯一以量子计算命名的奖项

以潘建伟为首的中科院量子信息与量子技术创新研究所有陆朝阳等20多名年轻教授。他们各有所长,联系紧密。“互相帮助,互相促进。”卢朝阳说。

他的研究小组有20名学生,几乎都是90后。其中,陈铭诚、王晖、邓余浩、钟翰森是这部《九章》的第一作者。

路朝阳在接受采访时说没什么可说的,希望记者能和几个同学谈谈。他说,在过去的一年多时间里,搭建“九章”量子计算原型最辛苦的是奋战在第一线的同学们。

邓,1997年出生,本科加入实验室。他非常感谢赵杨璐让自己承担重要的工作。“就像学游泳一样,听很多理论总比直接跳进水里强。”邓余浩是这样总结的。

理论思路助长天马行空,实验非常严格。王辉说,陆老师对论文的数据采集分析、绘图和写作的要求极其细致。“如果表述有误,他会把我叫到办公室,逐字修改,有时干脆全部重写。”

2014年,《自然》分刊专门报道了集训生的经历。许多学生成为了国家杰出青年科学基金的获得者、教授和特别研究员,无数学生获得了各种奖项。

陆朝阳说,他希望把自己接受到的好的教育理念和方法传承下去。他欣赏年轻一代的精力和理解。比如《九章》构建时,订购的激光器出厂参数无法满足实验要求。1995年出生的钟翰森,奋力改进设计,调试出符合要求的激光器。

"作为一名导师,没有什么比看到学生茁壮成长和扬帆远航更令人满意了。"卢朝阳说。

量子技术的实际应用是接力跑

刚刚完成《九章》的工作,卢朝阳和他的团队就马不停蹄地迎接了下一个挑战。

学生们说,陆先生经常在凌晨一两点在小组里和他们讨论他的工作。为了解决随时出现的问题,我们基本都是有求必应。

"量子技术的实用性是接力跑."卢朝阳希望社会理性看待量子计算机的发展,技术的发展需要一个温和渐进的支撑环境。

“一般的量子计算机可能需要几千万个量子位,可能需要15-20年才能实现。过高的预期会产生泡沫。具有实用价值的量子模拟器是量子计算道路上的铺路石。只有循序渐进,才能保证量子计算的健康发展,降低‘量子冬天’的风险。”

卢朝阳认为,国际合作和开放交流对于促进量子技术的应用至关重要。去年,卢朝阳担任组委会主席,组织了2020年国际量子大会(在线),吸引了世界100多个国家和地区的与会者,进一步增强了中国在量子信息领域的国际影响力和发言权。

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