让量子世界刻上启东烙印
时间:2014-04-18 A+   A- 举报

——记启东籍青年科学家陈宇翱

■本报记者 李净   摄影 姜雨蒙

通过一个月的预约,4月10日中午12∶30,陈宇翱终于抽出时间接受家乡媒体的采访。绿树掩映下,一条小路通向一幢不起眼的五层连体建筑,除此之外满院皆是成片的树林和草坪。这里就是坐落于浦东新区的中国科技大学上海研究院。

来到陈宇翱的工作室,他正站在一个高高的书桌前,往电脑里输入试验数据。听到有客人来,陈宇翱转过身来,笑着向记者问好,“现在工作太忙了,很多媒体采访我都推掉了,不过家乡的媒体来访,再忙我也会抽出时间接待。”陈宇翱一脸的谦和。

人物简介

陈宇翱,1981年出生于启东久隆镇(现为王鲍镇)。在启东中学求学期间,1998年,在冰岛举行的第29届国际中学生物理奥林匹克竞赛中,他一举夺得实验第一、总分第一两个奖项,获“绝对冠军”称号,填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过实验第一的空白。

凭借奥赛中的优异表现,17岁的陈宇翱被保送进入中国科大“零零班”(同少年班培养模式),专攻物理专业。2002年,21岁的陈宇翱作为中科院院士潘建伟在中国科大的开山弟子,正式参与量子操纵实验室的建设工作。2004年,在德国最高博士生奖学金“德国电信精英奖”资助下,陈宇翱跟随潘建伟前往德国海德堡大学,从事冷原子量子存储的研究,于2008年获博士学位。2011年,陈宇翱入选首批“青年千人计划”,全职回国担任中国科大教授。

陈宇翱和团队长期从事量子物理基础研究,致力发展光与冷原子量子调控技术并系统地应用于量子通信、量子计算、量子模拟和精密测量等多个量子信息研究方向,取得了一系列具有国际领先水平的重要研究成果。

2014年3月29日晚,陈宇翱荣获“2013~2014年度影响世界杰出华人”大奖,同获该奖项的还有神舟十号载人飞船飞行乘组、李坚柔/张虹/周洋、袁和平、廖凡等。

这是陈宇翱继去年获欧洲物理学会“2013年度菲涅尔奖”、中国科学院2013年度“青年科学家奖”、求是基金会2013年度“求是杰出青年学者奖”以来取得的的又一殊荣。

兴趣造就物理天才

1981年,陈宇翱出生在王鲍镇的一户普通人家,父亲陈玉飞部队退伍,后到久隆印刷厂当副厂长,母亲也是印刷厂的职工。据陈玉飞回忆,小时候陈宇翱有个特点,那就是对身边事物具有强烈的好奇心。爷爷手上的表为什么指针会转?收音机为什么会发出声音?……好奇心驱使小宇翱动手解谜,他把家里的钟表、收音机一次次拆开看,又试着装上。“拆了东西后,经常安装不起来。 ”陈宇翱笑言。一次,家里收音机没电了,他拿掉电池后,直接找了两根电线,一头连着收音机正负极,一头连着插座,因短路,导致父亲所在的工厂停电。

兴趣,为陈宇翱的成功奠定基石。陈宇翱当年的老师、启东中学奥赛中心主任王建忠回忆说,早在中学时代,陈宇翱就表现出对物理的浓厚兴趣。做物理实验,别人做一遍就匆匆收兵,他却要做上两三遍,细细观察体验每一个实验步骤。他的解题思路常常别出心裁,有时提出的问题令他也“大伤脑筋”。“天分加勤奋,陈宇翱取得这样的成就在意料之中。 ”王建忠说。

天才曾经也差点夭折。陈宇翱初中升高中时,父亲陈玉飞动过一个念头,准备让儿子放弃考高中,直接读中专。那时候,农家子弟如果考上了中专,就可以转户口,可以跳出“农门”。

倔强的陈宇翱拒绝了,陈玉飞也没有坚持,最终陈宇翱以优异的成绩,考进了在国际奥林匹克学科竞赛中声名远播的启东中学。

高一时,陈宇翱斩获全国第4届周培源力学竞赛二等奖;高二时,他获全国中学生物理总决赛理论竞赛第3名;同年,他还代表江苏省参加第14届全国中学生物理总决赛获一等奖第一名,并入选由17人组成的国家中学生集训队;1998年5月,陈宇翱过关斩将,最终以优异成绩拿到进军冰岛的“入场券”。

凭借奥赛中的优异表现,17岁的陈宇翱保送进入中国科大少年班,专攻物理专业,奠定了他对量子世界探索的基础。“在强手如林的少年班,我的表现并不突出,不过和少年班同学一起学习,互相之间会有思想的碰撞,少年班的这种教育模式很好。”陈宇翱说。

师生齐登量子巅峰

如果说陈宇翱是千里马,那么中科院院士潘建伟就是伯乐。在顺利进入中国科大少年班后,始料未及的是,陈宇翱陷入前所未有的迷茫,在连续转换了几次专业方向后,还是没有找到自己的专攻方向。这让陈宇翱一度十分苦闷。

2001年的一个晚上,与潘建伟老师的一次促膝长谈,从天文地理到人文历史,从科学研究到人生理想。坚定了陈宇翱从事量子研究的决心。“读书时,最喜欢的事就是进实验室。”陈宇翱说,科大是个能让人静心做研究的地方,老师那种对科学严格认真的态度,对他的影响极大。

2004年,由于德国海德堡大学在冷原子存储领域的国际领先地位,陈宇翱的导师潘建伟以玛丽·居里讲席教授的身份到海德堡大学从事量子存储的合作研究,而硕士毕业的陈宇翱在导师的建议下,也跟随前往海德堡大学攻读博士学位。

随后,在潘建伟的带领下,陈宇翱与同事先后成功实现六光子、八光子的纠缠态。2012年,他们首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子实验卫星”奠定技术基础,并被《自然》杂志称赞为“有望成为远距离量子通信的里程碑”。

2008年,陈宇翱从海德堡大学物理所博士毕业后,留在实验室担任研究助理。同年11月,他进入美因茨大学物理所,以博士后的身份在布洛赫教授的实验室继续从事量子研究。2009年,美因茨的实验团队整体搬迁到位于德国慕尼黑的马普量子光学所,陈宇翱随之到马普所,并被任命为项目负责人。

在2004年前往海德堡之前,导师潘建伟就对陈宇翱明确表示,希望他学成后能够回国从事科研工作。陈宇翱欣然应允。2011年年底,陈宇翱兑现当初的承诺,全职回到母校中国科大工作,与导师潘建伟院士共同从事量子领域的科研攻关。

在菲涅尔奖历史上,陈宇翱是第二位获此殊荣的中国青年科学家。而首位中国获奖者,正是陈宇翱的导师潘建伟院士,他在2005年时实现了这一历史性突破。师生同获“菲涅尔奖”,在世界上还属首例,成为一段佳话。

静下心来做学问

面对菲涅尔奖,陈宇翱感到了随之而来的压力。“这是对个人研究生涯的一个奖励,但是这个奖毕竟是对之前工作的肯定,有了前面的参照系,后面的工作要更加努力才行。”

现在的陈宇翱,像候鸟一样穿梭在位于合肥的中国科大微尺度物质科学国家实验室和位于上海的中国科大上海研究院之间,主要从事基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理的研究。

他的生活就像定好了的时钟:早餐后,来到办公室开始一天的工作,午饭和晚饭是他和家人相聚的时间,晚上8点,他带着笔记本电脑回到家里,继续工作到深夜。

同所有的父母一样,陈玉飞夫妇一直盼望儿子早点成家。去年5月,陈宇翱与相恋多年的学妹步入了婚姻殿堂。妻子是同事,志同道合,陈玉飞夫妇十分高兴,但为了筹备这场婚礼,也令老两口伤透了脑筋。“本来日子定在了5月1日,但宇翱去欧洲参加会议,赶不回来。 ”陈玉飞只得将放在启东大酒店的婚宴推迟,改在了5月12日。婚礼当天,陈宇翱匆匆抵达老家启东。

而第二天中午,他就必须赶回到上海的实验室。“他只在婚礼现场现了个身就走了。亲戚们都说,想说句话的机会都没有。 ”陈玉飞无奈地说道。

陈宇翱说,这几年与家人相处的时间的确太少,对此,他也感到愧疚。好在家人都十分理解,特别是妻子,由于了解科研工作的特殊性,她对陈宇翱从不抱怨,有时,在丈夫忙得脱不开身时,还会帮忙处理些事务性工作。“我的梦想,就是在这个爱好的领域,继续走下去,使中国在量子信息领域全面领先欧美国家。 ”“物理学家的平均工作时间是12小时,我很享受这种工作状态。”陈宇翱微笑着说。

“搞科研要经得住喧哗,耐得住寂寞”。陈宇翱始终把高中班主任的话记在心上。他说:“科研道路上难免有挫折和困惑,有时候遇到问题没法解决时,就一个人出去散散步,冷静一下。

心系家乡发展

“能获得这么高的荣誉,得益于家乡给我的启蒙和母校启东中学对我的培养,我要将这一份荣誉与启东的父老乡亲一道分享。”去年4月14日,刚刚获得菲涅尔奖的陈宇翱表示。

对于家乡,陈宇翱一直深怀感恩和眷恋。现在虽然远离家乡工作,工作也非常繁忙,但陈宇翱总会抽出时间上网登陆启东本土论坛“启吾东疆”,关注家乡的发展变化,了解启东每天发生的点滴,只有这样,他心里才会觉得踏实。

现在每年六七月份,陈宇翱都会回一趟母校启东中学,去看望以前的老师,和以前的同学聚会,共叙师生同学情谊。同时,他也会向学弟学妹们推介中国科学技术大学,希望更多启东人到科大深造,在科学领域走得更远,为国家争光,为启东争光。“启东教育发达,科学文化素质基础深厚,有勤奋钻研的劲头,我们学校很需要这样的人才。”在陈宇翱看来,启东之所以人才辈出,正因为启东人骨子里有追求极致的基因。

对于近年来家乡经济的快速发展,陈宇翱看在眼里,喜在心头。他表示,现在在国内外很多场合,都会不失时机地向别人推介启东,也为家乡取得的成就和日新月异的变化感到由衷的骄傲和自豪。“如果条件许可,我非常乐意为家乡人民做点事。”陈宇翱表示。

陈宇翱告诉记者,目前他们团队正忙着建设国家量子通信京沪干线网络,在国际上处于领先地位。陈宇翱的全身心投入没有白费,中国科大在多光子纠缠操纵领域的领先优势,奠定了中国在量子信息领域的国际地位。

作为世界上最早的科学期刊之一,也是全世界最权威及最有名望的学术杂志,《自然》曾评论:在量子通信领域,中国用了不到十年时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅,中国将先于欧洲和北美发射量子科学实验卫星,建立首个全球量子通信网络。