“量子鬼才”陆朝阳

2020 年12 月4 日，中国科学技术大学团队构建了一台76个光子100 个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。也就是说，超级计算机需要一亿年完成的任务，“九章”只需一分钟。同时，“九章”也等效地比谷歌2019 年发布的53 个超导比特量子计算机原型机“悬铃木”快一百亿倍。

这意味着，中国科学家第一次实现“量子霸权”。

而实现量子霸权的团队领头人，除了广为人知的中国“量子之父”潘建伟，还有他被称为“量子鬼才”的学生陆朝阳。

很多人对陆朝阳比较陌生，但在量子领域，这个年仅37 岁的年轻人早已是“传奇”般的存在。2020 年， 他先是被美国光学学会授予2020 年度阿道夫隆奖章；接着，他又斩获国际上第一个以量子计算命名的重量级奖项——2021 年度罗夫·兰道尔和查尔斯·本内特量子计算奖。这是中国人第一次摘得这项大奖的桂冠。

人生转折

撇开2020 年的高光表现，陆朝阳的故事早已在国际量子界家喻户晓，他曾在潘建伟带领下参与研发出世界上第一台光量子计算机，西方权威科学媒体赞誉他是“操纵光子的中国巫师”。然而，我们看到的则是当今中国跨越式发展给他带来的人生转折。

1982 年出生的陆朝阳， 最初十分平凡，他是浙江东阳画水镇陆秀村人。以这个普通的村庄为起点，他凭借勤奋苦读，走出了山村，走出了乡镇，走向重点实验学校东阳中学。

接着他蜕变成了一个“ 学霸”，连续获得王惕吾一等奖学金和严济慈奖学金。也是在东阳中学，他遇到了中国量子领域的传奇人物——潘建伟。

潘建伟被称为“ 中国量子力学之父”，当年，他回到母校东阳中学，做光量子方面的科普报告。

当时， 光量子学在国际尚属新领域，因为其发生的一些效应，所发生的物理尺度是非常微小的，是我们日常生活中见到的头发丝的几千万分之一大小。在当年，这样全新的一个微观世界，绝大多数中国人闻所未闻。

而16 岁的陆朝阳，在台下听完潘教授的报告后，登时被神秘诡谲的量子世界所吸引，他决定以此作为发展方向。

没想到的是，这个决定让未来的中国量子领域，多了一个属于“陆朝阳”的故事；陆朝阳更没想到，自己和潘教授的缘分，才刚刚开始……

18 岁， 陆朝阳顺利考入中国科技大学物理系，毕业后直接被保送到国家实验室，而他的导师正是潘建伟。

惊艳世界

作为潘教授的大弟子，陆朝阳被寄予厚望，给他的科研任务也极为重要艰难——他要负责重建光学实验平台，并且将其升级到具备操纵六光子纠缠的能力。

要知道， 六光子纠缠的操纵，数十年来在国际上还没人实现过。陆朝阳回忆说：“为了完成这项任务，我基本上每天在实验室待到晚上11 点之后，寒假的时候做完实验，外面下了很厚的雪，我就一个人踏着积雪，从东区实验室走到西区宿舍。”

那一年，他牺牲了所有的双休日和节假日，包括春节假期，一门心思拼命地做试验。因为是第一次做科研，其中遇到的困难无法言说，曾在长达几个月的时间里，他迟迟无法将实验推进到下一步，最艰难的时候，他差点要放弃用新判据来证明结论。是潘建伟的鼓励，让他重新振作，就这样一点点在实验室里搭建和调试装置，一道道克服难题。

在这样“拼命三郎”般的努力下，陆朝阳交出的答卷惊艳了全世界：他不仅成功制备了六光子纠缠态，还在国际上第一次实验了对六光子纠缠的操纵，直接刷新了多光子糾缠和光学量子计算领域的两项世界纪录。

这一年，他只有24 岁，但却在国际上为中国的量子领域夺得一席之地。

在这之后，陆朝阳成为在量子世界里打怪升级的超级玩家。

25 岁，他进入英国剑桥大学卡文迪许实验室，进行固态量子光学的深造。短短三年内，他就完成了博士论文和答辩。

此后，这位惊才绝艳的少年，一路在国际“过关斩将”，为中国赢得一次次科研尊荣。

在与团队密切合作下，他四次刷新光子纠缠的世界纪录，在世界上第一次实现单光子多自由度量子隐形传态，并在全球第一次开创量子点脉冲共振荧光技术。

英国著名学术期刊《自然》评选陆朝阳是十位中国“科学之星”之一；美国光学学会聘陆朝阳为学会会士；欧洲物理学会菲涅尔奖，以19 世纪最伟大的光学家菲涅尔命名，是量子电子学和量子光学领域给青年科学家的最高荣誉，而2017 年陆朝阳摘得桂冠！

获得该奖的第一位中国人正是他的老师潘建伟。

预见未来

在完成剑桥大学博士学业后，陆朝阳没等英美开出的优厚条件，甚至没有做任何停留，就直接回到了中国科学技术大学。

很多人不解， 陆朝阳笑着回答：“我曾与潘建伟老师有个君子之约，学成之后报效国家。”人们常说：科学无国界，科学家却有祖国。祖国让人心底踏实，他说：“我觉得同样做一项科研，如果在自己的土地上做，就算再艰苦，也更有归宿感和成就感，更值得。”

就这样，这位浑身沸腾着热血的年轻人，没有给自己第二条路的选择，回到祖国，进行更高难度的科研攻关。那年，他只有28 岁，成为中国科技大学最年轻的正教授。

他带着几个年轻的学生成立了实验室，要在祖国相对薄弱的固态量子调控技术方面做研究，这一领域全球都在暗暗较劲，陆朝阳带着团队奋起直追。

短短三年，他带领团队取得了一系列重要突破，打破了之前的6 光子纪录，实现8 光子纠缠，在多光子纠缠领域，让中国在世界上保持领先。

当一个灯泡被点亮，你看到的是一束光，看不到的是万万亿计的光子，操纵光子是光学家们梦寐以求的事，而陆朝阳和同事们经过12 年的努力，终于控制住了10 个光子。

也由此，世界上第一台光量子计算机原型机，诞生在中国。

量子力学预见世界未来，陆朝阳说：“ 如果没有量子力学，今天人类使用的计算机、移动通信、全球定位系统等，都将从我们的生活中消失。”

2016 年， 我国发射了世界上第一颗量子科学试验卫星。外媒称：“沉寂千年的中国，誓回文明创新之巅。”

今天，计算机芯片集成度不断提高，计算速度越来越快，尺寸越来越小，但也被逼近物理极限，人类还能如何提高计算机的运算速度？

全世界都在为此绞尽脑汁，而陆朝阳带领年轻的团队，正在利用量子世界特有的规律，不断提升光量子计算机的运算速度。他们从事的量子信息技术，在欧洲被称为“第二次量子革命”，其巨大潜力，已经得到全球普遍共识和广泛关注，未来的应用包括量子通信、量子精密测量、量子计算等。如今，潘建伟和陆朝阳团队的成功，将几十万年的运算时间缩短为几秒钟，必将改变世界。

年仅37 岁的陆朝阳，在白发苍苍的科学家们眼中，还是个初窥量子世界大门的“少年”。

然而，少年自有少年强，一向谦逊低调的陆朝阳说：“做学问需要顶天立地，这个时代需要仰望星空的年轻人，我们应当勇于担当，甘于坚守！”

（摘自“华人星光”微信公众号）