王麗娟
量子科技像一座高不可攀的山峰,但總有一些人喜歡創(chuàng)新,勇于奮斗,用青春拼出了一條奔向山峰的成功道路,山西大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師陳剛就是其中之一。
從決定學(xué)習(xí)物理理論的那一天起,陳剛就選擇了迎難而上的人生。從大學(xué)本科到科研帶頭人,從實驗室到傳道授業(yè)解惑,他從來沒有忘記初心,堅持是他一貫的作風(fēng)。培養(yǎng)更多的學(xué)生,讓我國的量子技術(shù)真正領(lǐng)先世界,這是他作為一名教師和科研工作者最大的夢想。
“人才稀缺,基礎(chǔ)物理學(xué)研究離國際水平還有很大的差距,需要更多的人從事科研,才能讓我們的國家更加強大。同時,也可以讓我們的量子技術(shù)更早地應(yīng)用于生活?!标悇傉f。
1997年,18歲的陳剛進入浙江紹興文理學(xué)院物理系,從此踏上了理論物理的求學(xué)之路。對于物理的喜歡源于興趣。僅大學(xué)4年,他就完成了5篇論文,其中有一篇還登上了國內(nèi)物理學(xué)權(quán)威期刊《物理學(xué)報》,并被美國《科學(xué)引文索引》收錄。
4年彈指一揮,作為優(yōu)秀畢業(yè)生,陳剛被破格留校。在之后的3年中,求知、創(chuàng)新、更新知識。然而,無際的物理世界催生著他不斷要求進步的思想??佳校蔀樗酶珳实哪繕巳ヌ剿魑粗澜绲挠忠宦窂?。
“山西大學(xué)理論物理研究所太強了,太具有吸引力了?!标悇傉f。有了目標就有了奮斗的方向,他開始向著夢想前進。考研的第一關(guān)就是英語,而在物理實驗室工作了3年的他,對英語感到很陌生。怎么學(xué)?怎么考?陳剛給自己定了一個嚴謹?shù)挠媱潱瑘猿肿稣骖}。
“剛開始做時,一篇閱讀理解需要花五六個小時查字典。詞匯匱乏、語法不熟悉、聽力陌生,真有點打退堂鼓的念頭。但是,一想到理論物理的奇妙,就不由得要堅持下去。”目標不應(yīng)被放棄,而是用百倍的努力去完成。
陳剛把自己關(guān)在辦公室,雷打不動地背真題,從五六個小時到兩個小時,最后背一篇閱讀理解只需要半個小時。功夫不負有心人,堅持努力,終有收獲。2004年,陳剛順利考入山西大學(xué)理論物理研究所,師從梁九卿教授,開始了5年的碩博連讀。
在一個新平臺上,陳剛開始新一輪探索。
進入山西大學(xué)后,導(dǎo)師梁九卿重新為陳剛設(shè)置了方向——微腔中多體系統(tǒng)的量子相變。量子科技開始與他形影不離。
理論物理最主要的工作就是查資料推導(dǎo),在紙上演算?!耙黄撐牡挠嬎氵^程所需要的演算草紙往往會厚達4厘米?!标悇傉f。
即使是有著嚴苛學(xué)習(xí)習(xí)慣的陳剛,面對如此大的“工作量”,也有些承受不住。陌生的環(huán)境,繁重的推演,讓他有些跟不上節(jié)奏,但看到導(dǎo)師為理論物理事業(yè)鞠躬盡瘁,想到自己對物理的執(zhí)著,他堅持了下來。
“很多時候,做研究好比是從圓外進入圓的中心,一圈一圈地跑,或許在外人看來顯得有些沒頭沒腦,但是這些工作卻是不可省略的。因為到達中心的喜悅總是離不開‘走一些冤枉路。有時甚至連自己也懷疑跑的方向?qū)Σ粚Γ欢恍柙賵猿忠幌?,就有可能感受到‘柳暗花明又一村的豁然開朗?!标悇傋叱隽俗约旱睦Ь场?/p>
在研究過程中,陳剛幾乎每晚都要在辦公室待到半夜,而導(dǎo)師梁九卿也會每天晚上過來與他一起討論、推導(dǎo)、查閱文獻,這無疑給正在學(xué)習(xí)的他以最大的鼓勵與支持。
2011年,有一個機會讓陳剛前往美國華盛頓州立大學(xué)做學(xué)術(shù)訪問。在那次訪問中,他又進行了人生的一次突破,瞄準了國際上的研究熱點——簡并費米氣體。沒有人指導(dǎo),靠自己摸索,夜以繼日地鉆在實驗室里攻克難題。3個月后,他很快上手新項目,這讓美國的導(dǎo)師刮目相看。
面對龐大的量子系統(tǒng),陳剛的研究方向是什么?會對我們的生活有什么樣的影響?簡而言之,就是量子的通信、計算、模擬、存儲、精密測量。
未來,量子通信將不受通信雙方之間空間環(huán)境的影響,隱蔽性強,可實現(xiàn)抗干擾。它將顛覆傳統(tǒng)的保密與竊密技術(shù),使通信在原理上實現(xiàn)無條件安全和保密,這是近20年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科,是一座萬億級別的產(chǎn)業(yè)富礦。
2016年8月16日,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的“墨子號”升空,是全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星。這在世界上首次實現(xiàn)了衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建出天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系。
同樣,量子計算機最大的優(yōu)勢在于大幅縮短提取用戶所需信息的時間,它可以在幾天內(nèi)解決傳統(tǒng)計算機花費數(shù)百萬年才能處理的數(shù)據(jù),而量子精密測量將讓導(dǎo)航告別GPS。
陳剛的研究會為這些創(chuàng)新性的發(fā)展提供理論性支持。十幾年的時間里,他在國內(nèi)外重要物理期刊上發(fā)表論文87篇,所發(fā)表的論文被他人引用1 800余次。主持國家自然科學(xué)基金5項并作為重要學(xué)術(shù)骨干參與國家重大科學(xué)研究項目3項,主持省部級科研項目2項,以第一申報人獲得省部級科學(xué)技術(shù)獎一等獎1項。
入選“山西省青年拔尖人才支持計劃”是對陳剛成績的肯定,也是對他最大的激勵。他曾比喻這個項目是“雪中送炭”。對物理人才的渴望,對科研資金的需求,是他科研中最大的困擾,而資金的注入與自主決定,讓他有更多的時間與精力投入到科研當(dāng)中。有了經(jīng)費,他可以多帶幾個研究生,讓更多的學(xué)子走進物理的海洋,探索量子的世界。
“以長遠和可持續(xù)的眼光看,‘中部崛起的突圍之路就在科技創(chuàng)新,取決于科技創(chuàng)新能力的培植。然而,科技創(chuàng)新能力特別是自主創(chuàng)新能力不足已經(jīng)成為制約中部崛起的瓶頸之一。有關(guān)研究表明,中部地區(qū)創(chuàng)新能力綜合指數(shù)為23.5,比東部地區(qū)低15.4,比東北地區(qū)低4.9,僅比西部地區(qū)高3.1?!标悇傉f。因此,除了科研之外,培育人才是他最重要的一項工作。
說到下一步的計劃,陳剛表示,將更多的時間投入到量子科技研究上,讓科技更早地應(yīng)用于生活,并在科研中不斷提升自己,完成國家交給的任務(wù)?!拔覀兌际瞧椒驳娜耍灰獔允爻跣?,持之以恒,去創(chuàng)新,去奮斗,就無悔于自己的青春年華。”陳剛表示。