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中科大最年轻教授,4次刷新光子纠缠记录,却只称量子力学太好玩

2019-11-14 21:06:34 来源:闯王新闻 点击:1646

中国的科学明星

量子天才

几天前,超模金告诉大家中国第一位墨子量子奖得主潘建伟,但你知道吗?他的一个骄傲的学生也是一个“量子怪物”。

他是吕朝阳,80后中国科技大学教授、博士生导师,获得菲涅尔奖和科学探索奖,被称为“量子天才”。

卢朝阳

东阳的身体天才

1982年12月,卢朝阳出生在浙江省东阳市华水镇桥头自然村的一个普通家庭。他的父亲是一名农民,他过去种植小盘,经营销售注塑机的小生意。

像“别人的孩子”一样,卢朝阳很聪明,从小就渴望学习。自然,他不必多说他的成就。他一直是学校里最优秀的学生之一。

1997年,15岁的鲁朝阳从华水镇被东阳中学录取。在此期间,他以优异的体能担任实验班的班长。他以被独孤打败的态度横扫所有竞争对手,获得王体武一等奖学金和严济慈奖学金。

看到儿子如此出众,卢朝阳的父亲也很欣慰。“我从小就不能帮助你学习。现在,如果你有梦想,就去追求它。去跑去跳。他把他的金钩挂得非常漂亮。”

因此,满腔热情的卢朝阳决定“物理系一定要有所作为”

偶然,潘建伟教授应学校邀请,向东阳中学发回了一份科普报告,介绍了他刚刚完成的量子隐形传态实验。这时,卢朝阳听到,“呃,这件事好像有点有趣。”

不久,18岁的卢朝阳被中国科技大学物理系录取,被称为“物理怪物集中营”。

中国科技大学

至于为什么卢朝阳后来加入潘先生的实验室,这仍然是一个美丽的意外。

卢朝阳原本计划毕业后在中国科技大学学习微电子学,但在中国科技大学东阳同学的一次会议上,卢朝阳遇到了从国外回来的潘建伟教授。

"在茫茫人海中,就因为我在人群中看到了你."

潘建伟教授一眼就抱起了卢朝阳。“年轻人,你是一千年来难得的天才。你想和我们一起在量子领域学习……”

听完潘建伟描绘的奇妙而壮丽的量子世界后,吕朝阳决定放弃原本保证进行研究的微电子专业,转而从事量子物理研究。

刘朝阳回忆道,“当时和潘先生谈过之后,我发现他说得很好,所以我修改了我的愿望……”(至于他们在谈话中具体说了什么,每个人都可以自己拿主意)

2004年,大学毕业的吕朝阳,不间断地来到合肥跟随潘建伟教授从事光子纠缠和量子计算的研究。

(左一)卢朝阳(左三)潘建伟教授

然而,令他惊讶的是,刚刚进入硕士学位第一年的吕朝阳,被赋予了一项极其艰巨的任务:准备一个六光子纠缠态。

更糟糕的是,因为量子纠缠违反了物理学的基本定律,甚至爱因斯坦也不相信可以制备六光子纠缠态。他称之为“幽灵般的远摄效果”。

但是玻尔曾经说过,“如果有人不与量子理论混淆,他就不理解它。”

为此,卢朝阳开始每天学习量子知识。在那段时间,吕朝阳牺牲了几乎所有的周末和假期来学习量子科学,包括春节。

有人说这样统一的生活真的很难接受,但在卢朝阳看来,只有充满乐趣和挑战的物理世界才能真正激发他无限的科学想象力。

经过两年的苦心研究,刘朝阳终于作为第一个和通信作者,在世界上第一次尝试操纵六光子纠缠,准备薛定谔猫态和簇态,刷新了物理多光子纠缠和光量子计算领域的两项世界记录。

令我们欣喜的是,这一成就不仅被列入中国科学院两院院士评选的中国科技进步年度十大新闻,还首次被英国物理学会评选为“年度国际物理突破”。

同年,吕朝阳也在世界上首次实现了光子比特的“舒尔大数分解算法”。美国物理学会以“量子计算的突破”为专题报道了这一结果,并将其纳入了今年中国大学的十大科技进步。

2008年,陆朝阳因其杰出的科研成果获得英国政府和剑桥海外的资助,并进入剑桥大学深造。

在此期间,卢朝阳也势不可挡。他第一次通过观察实时量子跃迁和第一作者对单电子自旋的无损测量,解决了固态量子计算的一个基本问题。

不到三年,卢朝阳完成了在剑桥的学业,还被选为竞争极其激烈的剑桥大学丘吉尔学院的研究员(年轻研究员)。选择率不到1%。

中国科学院院士吴忠华曾经说过:“中国人发展的理论必须首先为中国人服务。”

也许正是因为国家的需要和关注,卢朝阳在完成博士答辩后,匆匆回到祖国,建立了一个固态量子光学实验室,致力于发展与国家信息安全密切相关的量子信息技术。

“我希望让量子信息技术变得越来越强大,把东西带回中国,并真正用于我们的国家。”

回到中国为祖国服务

回到中国后,28岁的吕朝阳很快成为中国科技大学最年轻的正教授之一。同年,他还入选了中央组织部第一批国家“千年青年计划”和上海“千人计划”。

然而,这些荣誉在他心中是“湿的和破碎的”。他最看重的是他能回到导师潘建伟的怀抱。

此后不久,由潘建伟、卢朝阳、师徒等人组成的量子“梦之队”获得了2015年国家自然科学奖一等奖。

此外,他们一举实现了多自由度单光子量子隐形传态,打破了国际学术界18年来只能传输单自由度基本粒子的限制。

这也是历史上第一次中国完成的科学成就被英国物理学会选为“年度突破”。

被评为年度国际物理突破的多自由度量子隐形传态研究

回国后的短短三年时间里,卢朝阳带领研究团队完成了一系列重要突破,包括打破以往的六光子记录,首次实现八光子纠缠,继续在多光子纠缠领域引领中国走向国际舞台。

当然,在这些辉煌而美丽的成就背后,他们也付出了无数个夜晚的辛勤劳动,这是很自然的。

当时,一名记者问他,“你每天都面临着这些无聊的量子研究。你为什么工作这么努力?”

他说,“中国科技大学一直是一个人才辈出的地方。在科技大学,不是你认为比你优秀的人工作更努力,而是你发现他们不努力工作时比你优秀,所以……”

至于量子物理学,我不明白,超级名模国王说崇拜是好事。

然而,刘朝阳与我们想象的不同。“量子力学真的很有趣……”

话音刚落,刘朝阳皱起了眉头。“随着芯片集成度的不断提高,晶体管的尺寸现在比流感病毒的还要小。再次突破计算机的计算速度太难了……”

我的头有点晕!

也许天才生来就是为了迎接挑战,挑战?结束了。

事实上,吕朝阳自2005年就发现了cpu物理极限的问题,但当时技术有限,问题已经搁置。

直到2017年底,经过12年的努力,卢朝阳等人终于控制了10个光子,世界上第一台光量子计算机诞生了!

也许你,像超模国王一样,无法想象世界上第一台“卓越”的光学量子计算机,它的玻璃外壳下有许多部件。

世界上第一台“超验”光学量子计算机

2017年,基于“在量子光源、量子隐形传态和光量子计算方面的杰出贡献”,吕朝阳教授还获得了“菲涅尔奖”。

迄今为止,卢朝阳是第三位获得该奖项的中国科学家。此前,2005年和2013年菲涅尔奖分别由中国科技大学的潘建伟教授和陈玉傲教授获得。

陈玉傲(左首)、潘建伟(中首)和卢朝阳(右首)

有趣的是,这三位获奖者都来自中国科技大学,是潘建伟教授团队的核心成员。

这似乎有点尴尬!

此外,作为潘建伟团队的重要成员之一,陆朝阳发表了60多篇顶级学术期刊论文,包括《科学与自然》5篇、《自然》9篇、《现代物理评论》1篇、《美国科学院院刊》3篇、《物理评论快报》24篇。

2018年,吕朝阳还创造了光子纠缠的新世界纪录,这是自2007年、2012年和2016年以来的第四次,至今依然如此。

对于这种量子怪物,超模金说他的膝盖疼。

外国媒体称他为“东方的量子天才”

就在几天前,卢朝阳甚至获得了中国物理学会颁发的2018-2019年“黄昆物理学奖”。

卢朝阳教授获得“黄昆物理学奖”

现在,当人们问他为什么喜欢整天处理这些莫名其妙的事情时,他说,“玩这些没有被清除的游戏很有趣。”

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