他是量子世界的“量子鬼才”,战绩赢得马化腾300万奖励

2005年,23岁的他仅仅因为听了一场讲座,就毅然放弃了保研资格,转而投身量子物理的怀抱,一切归零,重新开始。

3年后,他靠着首次在国际上制备出六光子纠缠“薛定谔猫态”的成绩远赴剑桥大学深造,不到3年,就火速完成了博士论文和毕业答辩,在一片挽留声里毅然回国,成了中国科技大学最年轻的博导。

如今,他又入围了首届“科学探索奖”,成了6位前沿交叉领域获奖者的其中一名,300万的奖金可以完全受他个人支配。

他,就是被业内称为“量子鬼才”的陆朝阳。

他是量子世界的“量子鬼才”,战绩赢得马化腾300万奖励

陆朝阳

连刷四次世界纪录

陆朝阳和同事们2007年首次在国际上制备出六光子纠缠“薛定谔猫态”刷新世界纪录的时候,正是他转攻光子纠缠和量子计算领域的第二年。

两年前,正在选择硕士研究方向的他,被潘建伟教授所描绘的瑰丽的量子世界打动了。已经取得校内研究生保送资格的他,放弃了原来的微电子专业方向,转攻量子物理研究,成为了潘建伟教授团队中的一员。

他是量子世界的“量子鬼才”,战绩赢得马化腾300万奖励

陆朝阳和导师潘建伟

很快,陆朝阳就接到了一项非常重要的任务:使实验平台升级到具备操纵六光子纠缠的能力。这对于刚入学的他而言,是非常艰难的。

陆朝阳首先要克服的,就是要尽快度过不同学科间的适应期。

当时,陆朝阳一方面要造出亮度和纯度都非常高的纠缠光源,另一方面,还要用新的判据去证明六光子纯纠缠。而在此之前,他的大部分实验都仅仅停留在简单证明多粒子的相干性质。

单单为了这一点,陆朝阳就折腾了很久。甚至有一段时间,陆朝阳都想放弃了,他找到潘建伟教授:“要不,我们还是用以前的方法吧?”但在潘建伟教授的鼓励下,陆朝阳还是咬牙坚持了下来。

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陆朝阳在实验室(左一)

度过了适应期,陆朝阳的个人时间就几乎完全被“六光子纠缠”占据了,用他自己的话说就是:“一项这么重要的任务交给我,当然是很令人振奋的,所以就鼓足劲冲。”双休日、节假日,甚至是春节假期,陆朝阳都一股脑儿地交给了实验室。

在走过几次弯路之后,陆朝阳也渐渐开始享受实验室中从无到有、搭建和调试实验装置、克服实验难题的过程。经常忙着忙着,一不小心就到凌晨了,晚上11点左右才回宿舍,更是常有的事。有时冬夜里从实验室出来,地面的雪积了厚厚的一层,他也不叫苦,反倒是一边踏着积雪慢慢往回走,一边饶有兴致地欣赏雪景,一派自得其乐的模样。

或许正是因为一直保持着这样的状态,继首次制备出六光子纠缠“薛定谔猫态”后,陆朝阳和同事们又分别在2012年、2016年和2018年,实现了八光子纠缠、十光子纠缠和十八个量子比特纠缠。在这一领域,持续刷新四次世界纪录。

“君子之约”

2008年,陆朝阳进入剑桥大学卡文迪许实验室攻读博士。3年不到,他就已经完成了博士论文和毕业答辩,马不停蹄地准备回国了——他要去赴一场和导师潘建伟的“君子之约”。

早在出国前,陆朝阳就和导师约好了:了解、学习国际最前沿的技术,然后把新的理论和方法带回中国。他的手机里,也一直留着导师潘建伟发来的一条消息:“希望你们努力学习,早日归来,为民族复兴做出贡献!”

他是量子世界的“量子鬼才”,战绩赢得马化腾300万奖励

陆朝阳在2018年浦江创新论坛科技创新青年造就者圆桌峰会分享正在研究的量子信息科学

带着“早日归来”的承诺,陆朝阳比在国内学习时更加刻苦了。他要求自己尽可能地在有限的时间里发现更多可创新点、可突破点。终于,陆朝阳首次观测到单电子自旋的实时量子跃迁和非破坏性测量,为基于自旋的量子计算方案解决了一个基础性难题。这个结果为他提前取得博士学位奠定了基础。

面对他人对他“回国做科研”这个决定的质疑,陆朝阳也有自己的见解:“同样做一项科研,如果能在国内做,就算更艰苦些,为什么不回去做呢?那样更有成就感。”

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2019年陆朝阳获“黄昆物理奖”

回国后不久,陆朝阳就和同事们完成了一系列在国际上有重大影响的突破:在国际上率先开展利用量子计算解决大数据问题的实验探索,首次成功实现快速求解线性方程组、量子机器学习、量子云计算、拓扑数据分析的量子算法。不久前,他们又首次实现了单光子多自由度以及高维度的量子隐形传态,为复杂量子系统的完整态传输以及发展高效量子网络奠定了科学基础。

在陆朝阳看来,这个光怪陆离的量子世界就像一场沉浸式游戏,一个小突破就能给他们增加“装备”,一个新进展就又升了一级。“玩儿没有通关的游戏才有意思”,他愿意在这个游戏里做自己的“超级玩家”。

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传承科学精神,汲取榜样力量。


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