2021年01月11日
【威宁每日新闻】陆朝阳：量子领域一颗冉冉升起的新星
高荣伟 作为量子信息领域的明星科学家，有“量子巫师”美名的中国科学技术大学教授陆朝阳，再一次获得世界的瞩目：10月7日，美国物理学会（APS）宣布，授予中国科学技术大学陆朝阳教授2021年度“兰道尔—本内特量子计算奖”。 陆朝阳的名字，从一开始出现在公众视野里边，就和量子物理联系在一起。30岁刚出头，他在物理学界已经名声赫赫，以量子纠缠研究闻名，在光子纠缠方向一而再、再而三地打破世界纪录。陆朝阳，正如其名，在物理学研究领域里取得的卓越成就，就像一轮冉冉升起的旭日，焕发出炫目的光彩。
农家子弟结缘物理学
陆朝阳出生于1982年12月，是浙江东阳市画水镇人。他自幼聪颖好学，1997年从画水镇中考入东阳中学。在东中期间曾担任实验班班长，获得过王惕吾一等奖学金和严济慈奖学金。
东阳中学素以理科教育见长，几任校长都是物理老师出身。对资优学生，东阳中学特别注重培养学生学习的兴趣和锲而不舍的精神。或许，这样的环境为日后成就一代有“量子鬼才”之称的物理学家提供了肥沃的土壤。
来自农家的学生陆朝阳，在东阳中学爱上了物理学。“你能通过几行简单的公式理解世间万物是如何运作的。”这是在东中的少年陆朝阳最初感受到的物理学的魅力。然而，任谁也没有想到的是，在这所中学里，一位普普通通的农家子弟，一名热爱物理学科的高中生，10几年后迅速崛起，成为一位在全球物理学领域卓有成就的科学家。
人生的关键转折点
2000年，陆朝阳考入中国科技大学物理系。成绩优秀的他，在本科毕业后原计划被保送到微电子专业读研究生。然而，一次偶然的同乡聚会，改变了他的专攻方向，并由此进入一个全新的领域。
那是2003年的秋天，中科大又迎来一批新生。按照惯例，在校的东阳籍学兄学姐要请大一新生聚一聚，帮助小老乡尽快熟悉适应大学生活。与往年不同的是，刚从国外回来的潘建伟教授也受邀参加了聚会。
潘建伟，何许人也？说起来，潘建伟还是陆朝阳的同门师兄，且二人都是浙江东阳籍人。不过，此时的潘建伟已经小有名气，尤其是在量子物理和量子信息研究方面成绩斐然。1992年毕业于中国科学技术大学近代物理系的他，3年后获该校理论物理硕士学位，1999年在奥地利维也纳大学深造并获取博士学位。
老乡聚会过程中，从学术科研、国家时事，小到生活起居，这位亲切随和的大师兄和师弟师妹们聊得非常融洽。
“和潘老师交谈以后，我就修改了志愿。”陆朝阳回忆说。受到潘建伟一番话语的启迪，原本要保送中科大微电子专业研究生的陆朝阳修改了自己的志愿，研究起了量子物理。2004年本科毕业之后，陆朝阳被保送至合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理和量子信息研究部，开展光子纠缠和量子计算方面的研究。在这里，他的导师正是同门师兄潘建伟。新闻媒体是这样评价潘建伟教授的：“他长期从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究，对量子通信等研究有创新性贡献，是该领域的国际著名学者。”
潘建伟管理下的量子物理和量子信息实验室在科研水准方面一直瞄准国际一流研究机构，虽然这里要求极其严格，然而学术氛围却自由宽松。得益于这样一个科研环境，陆朝阳如鱼得水，他很快在理论、实验设计和动手能力等方面脱颖而出。2005年，还是一年级硕士生的陆朝阳接受了一项重要的任务：把光学平台从科大西区搬迁到东区微尺度国家实验室，重建实验平台，并且升级到具备操纵六光子纠缠的能力。为了完成这项任务，他牺牲了几乎所有节假日。通过近两年的努力，24岁的陆朝阳终于交出了一份漂亮的答卷：刷新了两项关于光量子纠缠的世界纪录——通过实验实现了六子光纠缠“薛定谔的猫”态与簇态，这也是全球首次。八光子纠缠也在此后被陆朝阳打破。这个工作成果发表在2007年2月的《自然·物理学》上，入选两院院士评选的2007年中国科技十大进展新闻。之后，他又带领多光子团队完成了容失量子编码、任意子量子模拟等实验，同时他辅助导师潘建伟指导学生，设计了十量子比特超纠缠态等一系列后续实验。此时的陆朝阳，已经成为潘建伟最得力的科研助手之一。
潘建伟＋陆朝阳：全球顶尖的量子团队
陆朝阳完成硕士阶段的研究后，潘建伟为了让他获得更好的发展，主动推荐他到英国剑桥大学深造。牛津剑桥一直以来作为英国的顶尖学校而扬名全球，同时剑桥大学也一直是陆朝阳孜孜以求的学术殿堂。初中时代他就读过徐志摩的那首《再别康桥》，在他的内心深处，对于剑桥一直有着深深的眷恋和情感羁绊。
2008年，他的夙愿得以实现。陆朝阳如愿获得英国海外研究奖、剑桥海外基金等提供的全额奖学金，进入英国剑桥大学卡文迪许实验室。在这里他转向一个新的研究领域：基于半导体量子点的固态体系量子调控技术。陆朝阳珍惜在剑桥的一分一秒，在不到3年的时间里，他和他的新同事在新领域取得了一系列重要的实验突破，包括首次获得量子点的共振荧光、观测单电子自旋驰豫和量子跃迁，发表了一系列高水平的论文。这其中，特别值得一提的是，他们在国际上首次实现了对量子点电子自旋态的非破坏性读取，相关论文2010年发表在《自然》上，陆朝阳也因此被哈佛大学同行评价为“基于固态体系量子信息处理的一个重大突破”。
2011年初，陆朝阳顺利获得剑桥大学物理学博士学位。在潘建伟的鼓励和召唤下，博士答辩一结束，他就回到了自己的祖国。刚下飞机，陆朝阳就直接赶往潘建伟的团队报到。陆朝阳与潘建伟，这两位在全球量子技术研究领域的顶尖高手一经再次联手，就迅速迸发出耀眼的火花。在恩师的精心指导下，作为青年才俊的陆朝阳，近些年来连续不断地在量子信息技术领域做出重大突破。据统计，目前，他已经在英国《自然》、美国《国家科学院院刊》和《近代物理评论》等顶级国际学术期刊上发表了20多篇论文。
毫无疑问，陆朝阳是中国正在大力发展的量子信息技术领域一颗冉冉升起的新星。2011年，他破格入选首批中组部“青年千人计划”，2012年入选国家自然科学基金优秀青年项目，2014年获得“求是杰出青年学者奖”。2016年6月21日，陆朝阳被《自然》杂志发表的《Science stars of China》一篇新闻特写列为“中国十大科学之星”之一。在该文中，他被誉作“量子鬼才”。有言道，不疯魔不成活。天赋+热爱，这或许就是陆朝阳成功的原因。
2017年6月，欧洲物理学会宣布，授予陆朝阳2017年度菲涅尔奖。去年12月，日本仁科纪念基金会宣布，将2019年度“仁科芳雄亚洲奖”授予陆朝阳，以表彰他在“基于单光子的量子信息科学方面的杰出贡献”。当地时间10月7日，美国物理学会（APS）宣布将2021年度罗夫·兰道尔和查尔斯·本内特量子计算奖颁给陆朝阳，奖励其“对光量子信息科学，尤其是固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算的突出贡献”。据了解，国际评审委员会每年在全世界范围内评选出一名博士毕业12年之内的青年科学家。前四届获奖人分别来自美国麻省理工学院、加州理工学院、瑞士苏黎世联邦理工学院和澳大利亚新南威尔士大学。
中国80后物理天才陆朝阳，这位28岁就成为中科大教授的年轻人身上，体现了东阳人的朴实、谦虚、聪敏和勤奋。对于自己荣获“科学之星”，陆朝阳深有感慨地说:“这个荣誉是对潘建伟老师领衔的整个量子团队的认可。目前量子技术国际竞争日趋激烈，赛跑才刚刚开始，我辈需更加努力！”
对于科研工作，陆朝阳称“这种工作的本质就是每天的太阳都是新的，一直在创新，挑战新高度”。目前，第二次量子革命正在进行。从小梦想当科学家的陆朝阳，怀着一颗报国之心，专注地做着他深深热爱的物理学研究。时下，年轻的陆朝阳教授，正以他的努力、执著和勤勉，迎着朝阳，脚踏实地地勾画着美好的量子未来。 《威宁每日新闻》（2021年1月11日4版）
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