6月27日，中科大上海研究院陸朝陽(yáng)教授獲頒2017年度菲涅爾獎(jiǎng)，以表彰其“在量子光源、量子隱形傳態(tài)和光學(xué)量子計(jì)算方面的杰出貢獻(xiàn)”。歐洲物理學(xué)會(huì)菲涅爾獎(jiǎng)，是獎(jiǎng)勵(lì)量子電子學(xué)和量子光學(xué)領(lǐng)域杰出青年科學(xué)家的國(guó)際最高榮譽(yù)，每?jī)赡觐C發(fā)一次。
陸朝陽(yáng)在頒獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)
風(fēng)塵仆仆剛從德國(guó)慕尼黑回來(lái)的陸朝陽(yáng)，第一時(shí)間接受了解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞?dòng)浾叩莫?dú)家專(zhuān)訪。
陸朝陽(yáng)2004年從中科大物理系畢業(yè)后加入潘建偉教授的研究組，開(kāi)始了他在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的科研歷程。研究生期間，陸朝陽(yáng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成了首次制備六光子糾纏等實(shí)驗(yàn)，成果入選了兩院院士評(píng)選的年度中國(guó)科技十大進(jìn)展新聞。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：玻爾有句名言，如果誰(shuí)不對(duì)量子論感到困惑，他就沒(méi)有理解這個(gè)理論。在很多人看來(lái)，量子力學(xué)是個(gè)很玄乎的東西。
陸朝陽(yáng)：量子力學(xué)是目前為止對(duì)客觀世界最精確的描述。之所以大家覺(jué)得反直覺(jué)，是因?yàn)榱孔恿W(xué)的一些效應(yīng)所發(fā)生的物理尺度是非常微小的，比我們?nèi)粘Ｉ钪幸?jiàn)到的頭發(fā)絲還要小億倍。在這樣一個(gè)微觀世界里面，有它自己獨(dú)特的運(yùn)行規(guī)律。但其實(shí)，量子力學(xué)及其催生的技術(shù)已經(jīng)在各方面改變了我們的生活，可以說(shuō)，沒(méi)有量子力學(xué)，就沒(méi)有我們今天的計(jì)算機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航、激光、磁共振等等。以上這些是上個(gè)世紀(jì)在“第一次量子革命”中催生出來(lái)的成果，主要是建立于對(duì)量子規(guī)律宏觀的應(yīng)用。目前，我們從事的量子信息技術(shù)在歐洲被稱(chēng)為“第二次量子革命”，通過(guò)主動(dòng)地精確操作一個(gè)一個(gè)的原子或光子，利用量子疊加、糾纏等性質(zhì)以一種革命性的方式對(duì)信息進(jìn)行編碼、傳輸和操縱，突破經(jīng)典信息技術(shù)的瓶頸，未來(lái)的應(yīng)用包括量子通信、量子精密測(cè)量、量子計(jì)算等。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：沒(méi)有專(zhuān)業(yè)背景的人，可能需要一些想象力才能理解。你整天和這些令人費(fèi)解的東西打交道，不覺(jué)得枯燥嗎？
陸朝陽(yáng)：玩還沒(méi)有通關(guān)的游戲才有意思。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：你從什么時(shí)候開(kāi)始對(duì)物理感興趣的？當(dāng)初為何報(bào)考中科大物理系？
陸朝陽(yáng)：我一直就對(duì)數(shù)學(xué)、物理比較喜歡。1998年初，我還在浙江省東陽(yáng)中學(xué)念高中，寒假前，學(xué)校邀請(qǐng)了潘建偉校友做科普?qǐng)?bào)告，介紹了他剛剛完成的量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)就覺(jué)得特別有趣，后來(lái)就報(bào)考了中科大物理系。大學(xué)三年級(jí)的時(shí)候，又聽(tīng)了關(guān)于糾纏純化和遠(yuǎn)距離量子通信的報(bào)告，感覺(jué)潘老師很質(zhì)樸很實(shí)在。后來(lái)，我就主動(dòng)要求加入潘老師的實(shí)驗(yàn)室。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：碩士期間，你們成功制備了六光子糾纏態(tài)，刷新了世界紀(jì)錄，是怎么做到的呢？還有什么印象？
陸朝陽(yáng)：一項(xiàng)這么重要的任務(wù)交給我，當(dāng)然很令人振奮的，所以就鼓足勁沖唄。那一年幾乎犧牲了里面所有的雙休日和節(jié)假日，包括春節(jié)。因?yàn)榈谝淮巫隹蒲�，走了很多彎路。但是也從此開(kāi)始享受在實(shí)驗(yàn)室里面從無(wú)到有，搭建和調(diào)試裝置，克服難題的過(guò)程。
基本上每天在實(shí)驗(yàn)室呆到晚上11點(diǎn)之后。還記得寒假的時(shí)候，一次做完實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)外面下了很厚的雪。我的宿舍在西區(qū)，就一個(gè)人踏著積雪從中科大東區(qū)走回西區(qū)，當(dāng)時(shí)覺(jué)得這夜色中的雪實(shí)在太美了，一點(diǎn)兒也沒(méi)覺(jué)得累。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：你28歲成為中科大教授，這在當(dāng)時(shí)的中科大是最年輕的嗎？
陸朝陽(yáng)：也許是吧。這沒(méi)什么好說(shuō)的，中科大向來(lái)是個(gè)人才輩出的地方，一定會(huì)有人很快刷新這一紀(jì)錄。最近有位校友在畢業(yè)典禮做報(bào)告說(shuō)得好：“在科大，給人壓力最大的并不是你知道有人比你優(yōu)秀，而是你每天都要和他們?cè)谝黄�；也不是說(shuō)你覺(jué)得比你優(yōu)秀的人比你更努力，而是你發(fā)現(xiàn)其實(shí)他們不太努力的時(shí)候還是比你優(yōu)秀。”
2008年，陸朝陽(yáng)進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室攻讀博士。他不負(fù)眾望，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了單電子自旋的非破壞性測(cè)量，為固態(tài)量子計(jì)算解決了一個(gè)基礎(chǔ)性難題。2011年初，他入選了競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院的Fellow（比例約1%）。博士一畢業(yè)，陸朝陽(yáng)未做停留就回到了中科大研究團(tuán)隊(duì)。2015年，他和同事實(shí)現(xiàn)了多自由度量子隱形傳態(tài)，這是中國(guó)本土完成的科學(xué)成果首次入選英國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選的國(guó)際物理學(xué)年度突破榜首。2016年年底，他和同事在實(shí)現(xiàn)十光子糾纏基礎(chǔ)上，構(gòu)建了世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)。
陸朝陽(yáng)在講解世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)。黃海華攝
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：什么是量子隱形傳態(tài)？
陸朝陽(yáng)：量子隱形傳態(tài)，類(lèi)似于科幻小說(shuō)中的“星際旅行”，可以把量子態(tài)傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)地點(diǎn)，而無(wú)需傳輸載體本身，這在量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：國(guó)際著名量子光學(xué)專(zhuān)家Paul Kwiat教授曾經(jīng)悲觀地指出，要想實(shí)現(xiàn)多自由度的量子隱形傳態(tài)，其中一個(gè)最關(guān)鍵環(huán)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
陸朝陽(yáng)：這確實(shí)是一個(gè)令人頭疼的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以往所有的實(shí)驗(yàn)都只能傳輸基本粒子的單個(gè)自由度的狀態(tài)，而無(wú)法傳輸多自由度的。我們另辟蹊徑設(shè)計(jì)了單光子非破壞測(cè)量這一新方法，成功地解決了這個(gè)基礎(chǔ)難題。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：到目前為止，你覺(jué)得最難的是哪一項(xiàng)工作？
陸朝陽(yáng)：個(gè)人體驗(yàn)上可能算第一項(xiàng)工作吧，因?yàn)檫m應(yīng)期總是比較難的。一方面，是要造出亮度和純度都非常高的糾纏光源。另一方面，之前的大部分實(shí)驗(yàn)都是簡(jiǎn)單證明多粒子的相干性質(zhì)，但是我們希望用新的判據(jù)證明六光子純糾纏。這個(gè)我們折騰了好久，有一度我都想放棄了，跟導(dǎo)師說(shuō)要不還是用以前的方法吧。潘老師很?chē)?yán)肅地批評(píng)了我這種知難而退的想法，并鼓勵(lì)我一定要追求卓越，堅(jiān)持做下去。后來(lái)終于找到了理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的好方法，才算搞定。
回想起來(lái)，類(lèi)似的例子還有很多。如果導(dǎo)師不這么嚴(yán)格要求的話，我們?nèi)菀鬃躺栊�，容易滿(mǎn)足，這樣的話進(jìn)步就會(huì)緩慢得多。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：包括你在內(nèi)，你們團(tuán)隊(duì)已有3人獲得菲涅爾獎(jiǎng)，感覺(jué)你們就是一個(gè)“夢(mèng)之隊(duì)”。你覺(jué)得你們團(tuán)隊(duì)還會(huì)有第四人獲得此獎(jiǎng)嗎？
陸朝陽(yáng)：這體現(xiàn)了一種科學(xué)精神的延續(xù)，潘老師之前就說(shuō)過(guò)我們要做“百年老店”。他一直要求我們對(duì)國(guó)家和社會(huì)有高度的責(zé)任心，認(rèn)真做事情，很多時(shí)候這種認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)甚至到了嚴(yán)苛的程度。他具有非常前瞻的選題眼光，不斷地鞭策我們挑戰(zhàn)和攀登新高度，而這些重大課題和高度正是讓我們國(guó)家在若干量子技術(shù)方面站在國(guó)際制高點(diǎn)的關(guān)鍵。另一方面，在我們團(tuán)隊(duì)里，有著國(guó)際一流的平臺(tái)，解除了科研人員的后顧之憂，“小伙伴”們?nèi)玺~(yú)得水特別能戰(zhàn)斗，彼此之間也是緊密無(wú)私合作。
我相信從我們團(tuán)隊(duì)以及國(guó)內(nèi)其他很多優(yōu)秀的研究組，會(huì)有青年科學(xué)家像雨后春筍一樣繼續(xù)獲獎(jiǎng)，在國(guó)際舞臺(tái)展現(xiàn)中國(guó)科研實(shí)力。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞：如果再給你一次機(jī)會(huì)選擇，還會(huì)做科研工作嗎？
陸朝陽(yáng)：會(huì)。我們國(guó)家對(duì)科技越來(lái)越重視，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)家重要戰(zhàn)略�？茖W(xué)研究其實(shí)是非常好的職業(yè)，強(qiáng)烈給小朋友們（特別是高中生）推薦。做科研就是和天地對(duì)話，擴(kuò)展人類(lèi)的知識(shí)，探尋新的原理和方法。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)了一個(gè)地球上70多億人都不知道的一個(gè)新東西，而且這可能在將來(lái)改善每個(gè)人的生活，這個(gè)感覺(jué)是很美妙的。
做科研工作可以聆聽(tīng)自己的夢(mèng)想，跟隨自己的興趣。這種工作的本質(zhì)就是每天的太陽(yáng)都是新的，一直在創(chuàng)新，挑戰(zhàn)新高度，完全不是大家想象得那么枯燥。
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