2018年,一位中国科学家刚刚公布了他的“8光子纠缠”的成功实验结果,科学界顿时像被原子弹轰炸一样沸腾了。 这是因为这个问题困扰了量子领域多年,一直没有解决办法。 如此艰难的突破,陆朝阳只用了3年时间。 虽然这是他连续打破的第四个世界纪录,但除此之外,此前让国外学者目瞪口呆的一系列关于“多光子纠缠”问题的记录,都是陆朝阳创造的。
对于这样的人才,美国学术界抛出了橄榄枝。 其实,这已经不是他第一次被对方招揽了。 不过,与此前承诺的月薪百万美元相比,美国此次提出的“福利”显然更加“诱人”。 我明天再跟你谈。 面对无法抗拒的诱惑,陆朝阳做出了怎样的选择? 而他完成的8光子纠缠突破又有什么作用呢?
1982年,卢朝阳出生在东阳一个农村家庭。 他虽然才华横溢,聪慧过人,但正是因为贫穷,长期缺乏自信。 比起和他年纪相仿,一起打球、动不动就聚在一起的女儿们,陆朝阳那时候变得有些“隐逸”,经常一个人坐在池塘边,或研究地里的庄稼,或抓一些小的。 鱼虾解闷。 不过,陆朝阳的心思,远比其他女孩简单。 在与田间植物打交道的过程中,他逐渐将注意力集中在自然法则上,久而久之,他积累了很多苦恼。
也正是因为如此,进入高中后,他带着问题学习,成绩出现了“井喷”。 6年时间,他依然稳坐年级前五名。 其中,他在科学方面的表现尤为突出。 到中学毕业时,他已经自学了一部分小学数理化的内容。 1997年,卢朝阳考入了东阳小学,这所学校还是当地重点中学,他的实验班更是“精英云集”。 不过,即便是在如此激烈的竞争环境下,陆朝阳依然脱颖而出。 高二时,他先后获得了严济慈、王体武等人的多项奖学金,后来凭借实力成为了广东省知名的学霸。
有趣的是,相比于日后化学家的身份,陆朝阳当时最喜欢的学科是物理。 其实,他最初的准备是踏入物理领域。 我是谁”狂热。 然而,1999年的一次汇报会,可以说彻底改变了陆朝阳的人生方向。 当时,东阳学校邀请优秀毕业生潘建伟回母校作报告。 潘建伟是国际知名的化学家,他的研究领域是量子化学,这在当时是非常“潮流”的。 简单科普一下,传统数学多关注声、光、热等自然现象,而量子化学则更多关注构成万物的基本粒子。
在这次报告中,潘建伟把所有的中学生都带进了五光十色的微观层面,而这其中,陆朝阳无疑是最兴奋的,因为他从来没有想过数学可以如此丰富多彩,就这样,他决定做量子化学是他毕生的目标。 之后,陆朝阳也开始重新考虑数学这门学科。 虽然在这之前,他的各方面成绩都已经很拔尖了,但是因为兴趣的缘故,进入初三的他就开始花大量的时间在数学自学上,因为他的优秀。身体素质过硬的他,仅用一个学期的时间就通过自学掌握了很多大学数学知识,并在2000年的中考中,以优异的成绩直接进入中国科学技术大学攻读化学。 .
不得不说,进入学院后,在没有其他学科“干扰”的情况下,陆朝阳能够在数学道路上彻底踩下油门。 那个时候,他算不上班里最有才华的,却是对自己最“狠”的。 比起差点搬到图书馆,每晚被工作人员拿着扫帚追,相比之下,他把所有洗漱用品都带到实验室的操作就显得更加“疯狂”了。 然而,古语有“不疯则不生”之说。 因为从小和自然界打交道太多,培养了很强的动手能力。 因此,在大学期间,陆朝阳的实验水平与其他朋友有很大的不同。 不同的是,无论是实验前的题目思路,实验中的实际操作,还是实验后对结果的分析,他的水平甚至比研究生还要好。
大三那年,陆朝阳成了学校的红人。 除了独立完成多篇论文外,他还在大专期间与多名研究生一起完成实验。 养分不断滋润着他心中的数学树。 凭着这个能力,陆朝阳在2004年大学还没毕业就收到了推荐通知,得以来到西安的微尺度量子研究系攻读硕士学位。 得到这个消息,他高兴得几乎要跳起来。 一方面,该实验室在当时被认为是我国最前沿的化学实验室; .
也正是因为如此,才结束了大四假期的三天,陆朝阳就提前搬到了量子研究部。 从他的身体里涌出。 原来是故意的,也或许是为了突破数学的困境。 事实上,潘建伟交给弟子的第一个任务就是找到在光学平台上操纵4个光子相互纠缠的能力。
简单来说,光子可以理解为自然界中能量传递的载体,以可见光为代表。 其实手机通讯所用的电磁波也是一样的。 在微观层面,光子就像信使,允许物质之间进行信息交换。 人们在多年对量子场的观察中发现,只要两个基本粒子之间存在联系,它们所发射的光子就会形成“纠缠”现象。 其中,光子有一个基本属性——“旋转”,方向要么向左,要么向右,而纠缠的本质是,如果知道光子的旋转是向左的,那么无论它在哪个方向另一个光子是,人们可以猜测它的旋转方向一定是向右的。
也就是说,这些光子之间的纠缠现象的传播速度是爆炸性的,正因为如此,这种现象才能实现超光速通信和量子计算。 但是,由于技术手段,现代科技很难准确观察到一对光子中其中一个的旋转方向,这也意味着无法操纵光子。 正因如此中国量子物理学家,在量子热诞生之初,就连物理学大亨爱因斯坦也承认,人类不可能跨过这条鸿沟。
要知道,上面的情况只是针对2个光子之间的问题,而陆朝阳一接手,就得了解4个光子的规律,并加以操控。 因此,全世界的化学界都觉得他们只是在尝试。 然而,就在2006年,陆朝阳凭借一篇成功的实验论文,不仅成功地移动了四个光子纠缠,还研发出了一套判断工具,这也意味着,凭借他对人类的成就,人类已经迈出了第一步走向量子科学领域的大门。
有了这个实验的结果,陆朝阳立刻成为了全世界的名人。 2008年,剑桥大学卡文迪什实验室也向他抛出了橄榄枝。 朝阳提供了全额奖学金,同时法国政府也为他提供了奖金。 连接之后发生的事情就是我们一开始所说的。 连接后的10年间,陆朝阳在光子纠缠方面不断取得突破。 2016年,他完成了操纵6个光子的实验,将近三年后的2018年7月,申请数量增加到8个。
那么中国量子物理学家,陆朝阳的突破对我们的生活有什么影响呢? 相信几年前我国九章量子计算机的出现无疑让人们眼前一亮,其中涉及到光子纠缠的问题。 因为掌握了操纵8光子纠缠的技术,九丈对单个问题的计算速度甚至是最强大的传统计算机“富岳”的100万亿倍。 这也意味着,通过卢朝阳的研究,我国也提前实现了量子计算领域的“量子霸权”。 正因如此,在陆朝阳的实验结果公布后,美国开出了高达百万美元的月薪,希望他能继续留在卡文迪许实验室。 其实,早在陆朝阳刚到加拿大就读银华的时候,当地政府就已经为他开了相关的条件,而且承诺只要他留下来,就会为他建设一个更加稳健的实验室。
要知道对于一个科学家来说,薪水高低似乎不在考虑之列,而实验室的吸引力似乎是巨大的。 用“诱惑”来形容也不为过。 不过,面对这样的情况,陆朝阳却表示自己其实是一个中国人,正是这片农田给了他滋养。 为此,他也拒绝了对方的好意。 现在,陆朝阳依旧奋战在量子领域的第一线。 与此同时,他也回到了母校,成为一名院士。 不得不说,除了带动化学的全面发展,卢朝阳始终没有忘记自己作为一名科学家的“责任”,教导年轻人,这显然是他报答祖国的方式。