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[科技日报]陈宇翱:与量子“纠缠” 同未知对话

 
■将新闻进行到底 
 

  17岁,他摘得国际中学生物理奥林匹克竞赛金牌。

 

  22岁,他和同事们一起创立了世界上首个五光子纠缠实验平台。

 

  30岁,他入选中组部首批“青年千人计划”,成为中国科学技术大学最年轻的教授。

 

  32岁,他获得欧洲物理学会专门为全球顶尖青年科学家设立的菲涅尔奖。

 

  今天(3月29日),33岁的陈宇翱获得“影响世界华人(科学技术领域)大奖”。

 

  在发表获奖感言时,陈宇翱说:“感谢恩师潘建伟院士十多年来的悉心培养,我将继续努力,不辜负老师的期望。”“中国科技大学的量子团队平均年龄只有36岁,这群年轻人为了共同的梦想努力拼搏,就是希望在中国建设一个世界领先的量子物理中心。”

 

  与量子“纠缠” 获得菲涅尔奖

 

  这位长期同量子“纠缠”在一起的青年科学家,早在去年4月份就受到广泛关注。

 

  32岁生日的当天——4月9日,陈宇翱收到了一份“大礼”:欧洲物理学会正式致函,授予他2013年度“菲涅尔奖”,以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。

 

  这一由欧洲物理学会设立,以19世纪最伟大的光学家菲涅尔命名的奖项,是该学会授予量子电子学和量子光学领域青年科学家的最高荣誉。陈宇翱成为菲涅尔奖历史上第二位获此殊荣的中国科学家。

 

  量子纠缠,在很多人看来有些神秘、有些抽象。但是它其实离我们很近。人们常说双胞胎之间会有神奇的相互感应。其实,在微观世界里这样的神奇现象更多。比如说,在微观世界里,有两个共同根源的微观粒子,无论他们相距有多远,如果其中一个的状态发生变化,另一个随即也会发生变化。这就是量子纠缠。

 

  2004年,还在读研究生的陈宇翱,在导师潘建伟的研究组与同事首次实现五光子纠缠和中断开放的量子态隐形传输,同年6月,《自然》杂志发表了这一成果,并称赞说这是一项壮举。这一成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会评出的年度物理学重大进展,这对国内的科学成果来说,还是第一次。之后,在导师潘建伟的带领下,陈宇翱与同事先后成功实现六光子、八光子的纠缠态。2012年,他们首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子实验卫星”奠定技术基础,并被《自然》杂志称赞为“有望成为远距离量子通信的里程碑”。

 

 

  同未知对话 努力建设领先的量子物理中心

 

  “量子世界最大的魅力就在于它的未知,你永远不知道下一步它的状态会变成什么。这让你有探知的欲望。”陈宇翱在接受记者采访时说。

 

  过去的100年,量子物理带给我们很多革命上的突破。比如说现在计算机用的硬盘、医学领域的激光、核磁共振等都是量子规律的宏观体现。

 

  但是,这些应用“都是对量子宏观现象被动的观测、被动的应用。我们现在想做的是通过自下而上、人工的、主动地去对量子调控,给大家带来更大的突破。举个例子,现在慢慢进入到实用化阶段的量子通信,是可以实现无条件安全通信的一种方式。”陈宇翱告诉记者。

 

  量子纠缠是量子通信技术的基础,它最大的优越性就是速度快、无法窃听、无法破译。“量子通信技术是当今世界各国比拼的科技前沿技术,而由于有一批像陈宇翱这样的科学家,中国已经成为量子通信领域的世界劲旅。”中科院院长白春礼院士在为陈宇翱颁奖时,高度评价了他的工作。

 

  谈及自己在量子领域的梦想,陈宇翱说,有一天,我手中要操纵上万个原子,而且每一个会精准地按照我的意志排列,形成不同的晶体格式,这样的话,复杂的量子模拟和量子计算就得以形成。“希望未来能够在中国建设世界领先的量子物理中心,我们朝着这个梦想已经付出了也将继续付出比别人更多的努力。”

 

 

  兴趣和坚持缺一不可 两者兼备才能成功

 

 

  目前的陈宇翱,来往穿梭在位于合肥的中国科大微尺度物质科学国家实验室和位于上海的中国科大上海研究院之间,主要从事基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理的研究。

  他的生活就像定好了的时钟:早餐后,来到办公室开始一天的工作,午饭和晚饭是他和家人相聚的时间,晚上8点,他带着笔记本电脑回到家里,继续工作到深夜。

  “物理学家的平均工作时间是12小时,我很享受这种工作状态。”陈宇翱微笑着说。

  “做科研要禁得住喧哗,耐得住寂寞”。陈宇翱的性格偏沉静,偶尔烦躁的时候,他就去散步,或者找朋友天南海北地聊,自我放松后,很快又能回到平静的状态。

  工作之余,陈宇翱还喜欢去游泳,享受在水中遨游的畅快;除此之外,他还喜欢科幻片。曾经在给《自然》杂志的文章中,陈宇翱就将量子隐形传态比喻为星际旅行,而这能够追溯到曾经看过的科幻片《时间隧道》和《星际迷航》。

  对于自己在科研上取得的成就,陈宇翱觉得:“孔圣人两千多年前已经给出了答案——学而不思则罔,思而不学则殆。我自己的理解是兴趣和坚持缺一不可,当你两者兼备才能成功。”

 

  一次谈话 奠定了今后的量子之路

 

 

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  “80后”的陈宇翱在科研之路上有个不错的起点。1998年,17岁的他在第29届国际中学生物理奥林匹克竞赛上一举夺得实验、总分两项第一,填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过实验第一的空白。同年,他被保送进入中国科大“零零班”(教改实验班),和少年班学生一起学习。

 

  在强手如林的少年班,“我的表现并不突出。”陈宇翱说。2001年,正在读大三的陈宇翱,经老师介绍认识了刚刚回国、在学术界颇有名气的潘建伟教授。那一次,陈宇翱和日后成为他导师的潘建伟,进行了将近四个小时的长谈。从天文地理到人文历史,从科学研究到人生理想,“我和潘老师谈得很投机。”十多年前的那次谈话,依然牵动着陈宇翱的神经。连他自己也没想到,一次谈话,奠定了他以后的量子之路。

 

  其时,除去刚刚听了半学期的量子力学课之外,陈宇翱对量子世界并不了解。通过那次长谈,他进入潘建伟正在筹建的实验室,共同经历了从无到有的过程。“那个过程很享受,没有太大的压力,你看着实验室一步步搭建起来,有种参与感,很自豪”。2002年,陈宇翱开始准备本科毕业论文,初涉量子世界,他就被这微观世界里的不确定性所深深吸引。

 

  一条短信 陈宇翱全职回国

 

  出国深造7年多,陈宇翱从未忘记最初的梦想,立志为祖国打造开启量子“魔盒”的钥匙。

 

  “潘老师在人民大会堂看完《复兴之路》,给我发了一条短信:‘我正在看《复兴之路》,感触良多,希望你能努力学习,提高自己,为民族复兴、科大复兴出力。’看了以后我就想马上回来。”陈宇翱回忆起当时的情况,依然有些激动。

 

  2004年,硕士毕业的陈宇翱,前往德国海德堡大学攻读博士学位。走之前,导师潘建伟就对陈宇翱明确表示,希望他学成后能够回国从事科研工作,为民族复兴做出自己的贡献,陈宇翱欣然应允。

 

  2011年底,陈宇翱兑现当初对导师潘建伟的承诺,全职回到母校中国科大工作。

 

 

科技日报2014-4-2http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2014-04/02/content_254643.htm?div=-1

 
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