“80后”教授陳宇翱：量子世界的追夢人

陳宇翱

　　中國科大微尺度物質科學國家實驗室重要研究骨干;在其32歲生日當天獲得歐洲量子學領域最高榮譽;夢想有一天能夠隨意操控原子。他就是——

　　“80后”教授陳宇翱的32歲生日，具有不同尋常的紀念意義。

　　4月9日，歐洲物理學會正式發布公告，將2013年度菲涅爾獎授予中國科學技術大學青年科學家陳宇翱。對他而言，這可算作一份意義非凡的生日禮物，更是一份對他十多年來科研生涯和成就的充分肯定。

　　“一開始很高興，接下來，感到壓力還是蠻大的，還得更加努力。”日前，陳宇翱接受《中國科學報》記者獨家專訪，首次談起榮譽背后的故事。

　　量子世界的“中國力量”

　　在菲涅爾獎歷史上，陳宇翱是第二位獲此殊榮的中國青年科學家。而首位中國獲獎者，正是陳宇翱的導師潘建偉院士，他在2005年時實現了這一歷史性突破。

　　時隔8年，師徒二人先后獲獎。而正是這幾年的時光，陳宇翱在學術“快車道”上奔馳，從青年學子迅速成長為中國科大微尺度物質科學國家實驗室的重要研究骨干;潘建偉則帶領著這支年輕的量子信息研究團隊完成一系列超越，成為國際上該領域舉足輕重的“中國力量”。

　　在歐洲物理學會正式發布授獎公告前一個禮拜，陳宇翱就已接到了獲得菲涅爾獎的電話通知。第一時間，他首先把這個好消息告訴了在北京出差的潘建偉。

　　“我感覺潘老師比我還要高興。”電話里，潘建偉難以抑制內心的激動，連連道賀，并祝愿陳宇翱“再攀高峰”，將來取得更大成就。

　　作為歐洲物理學會授予量子電子學和量子光學領域青年科學家的最高榮譽，菲涅爾獎每兩年頒發一次，每次獎勵2名35歲以下的青年科學家，基礎研究和應用研究領域各一名。因在光與冷原子的量子操縱領域中的杰出貢獻，陳宇翱在基礎研究領域獲獎。

　　師徒共追夢

　　時間回溯到上世紀90年代初，潘建偉大學畢業后拜量子物理實驗大師塞林格為師，留學奧地利維也納大學。第一次見面時，塞林格就問潘建偉：“你的夢想是什么?”

　　“在中國建立一個像您實驗室這樣的世界領先的實驗室。”潘建偉回答。

　　2002年，21歲的陳宇翱作為潘建偉在中國科大的開山弟子，正式參與量子操縱實驗室的建設工作。采購儀器設備、搭建實驗平臺，師徒一起見證實驗室從零開始在空房間內“慢慢生長起來”。

　　然而，這只是通往夢想的第一步，接下來才是真正的考驗。在潘建偉的指導下，實驗室順利實現了此前已有基礎的四光子糾纏。陳宇翱和同事們信心大增，主動提出要著手進行五光子糾纏實驗。

　　“我不會打擊你們的積極性，但我相信你們是做不出來的。”對于弟子們的雄心壯志，潘建偉似乎是潑了一盆冷水。

　　“我們就不信邪，一定要把它弄出來。”現在回想起來，陳宇翱覺得潘建偉的這句話，其實是“激將法”。

　　事實證明，潘建偉的謀略奏效了。“不信邪”的陳宇翱和同事通力合作，很快就成功搭建出世界上首個五光子糾纏實驗平臺，由此奠定了中國在多光子糾纏操縱方面的國際領先地位。

　　團隊需要在技術、人才方面進行長遠考慮。2004年，在德國最高博士生獎學金“德國電信精英獎”資助下，陳宇翱跟隨導師潘建偉前往德國海德堡大學，攻讀博士學位，從事冷原子量子存儲的研究。留德深造期間，陳宇翱的科研能力得到了快速提升，取得了一系列引人注目的成就。

　　2011年，陳宇翱入選首批“青年千人計劃”，全職回國擔任中國科大教授。同年，他與同事合作在國際上首次成功制備出八光子薛定諤貓態，引起國際學界關注。

　　“今天，我們已經在量子信息領域占據了一席之地，并且在很多方面已經超過了維也納的團隊。”陳宇翱相信，潘建偉最初的夢想已經實現。

　　打開量子“魔盒”

　　中學時代，就讀于江蘇省啟東中學的陳宇翱便展現出過人的物理天賦。1998年，他在第29屆國際中學生物理奧林匹克競賽中奪得實驗第一、總分第一兩個獎項，填補了中國學生從未在國際物理奧賽中取得過實驗第一的空白。

　　憑借奧賽中的優異表現，17歲的陳宇翱保送進入中國科大“零零班”(同少年班培養模式)，專攻物理專業。本科期間接觸量子力學之后，一個區別于經典物理學、極具顛覆性的量子世界為他打開。

　　“量子物理最大的吸引力在于，你能夠對事物的本源進行全新的認知。”讓陳宇翱深深著迷的，是量子世界本質上的不確定性、不可知性，他說：“這個領域是實驗引領理論的，因此，經常會出現做實驗之前根本無法想象的事情。”

　　探尋更多量子世界的物理學基礎，成為驅動陳宇翱不斷前行的動力。擺在他面前的，仿佛一個個裝滿未知奧秘的“魔盒”，他要做的，首先是想方設法打開“魔盒”。

　　基于光子和超冷原子操縱的可拓展量子信息處理，正是陳宇翱手中那把“開啟魔盒的鑰匙”。而在整個量子物理領域，當前科學界正在經歷“實驗為王”的階段，這對自稱“愛動手勝過愛思考”的陳宇翱而言，恰逢其時又充滿挑戰。

　　“有一天，我手中操縱著上萬個原子，并且每一個都能按照我的意志和想法排列，形成不同的晶格類型，復雜的量子模擬和量子計算進而得以實現。”陳宇翱說，這就是他的“量子之夢”。