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(shí)驗(yàn)室到傳道授業(yè)解惑,他從來(lái)沒(méi)有忘記初心,堅(jiān)持是他一貫的作風(fēng)。培養(yǎng)更多的學(xué)生,讓我國(guó)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(mèng)想。
“人才稀缺,基礎(chǔ)物理學(xué)研究離國(guó)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(guó)家更加強(qiáng)大。同時(shí),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(shuō)。
1997年,18歲的陳剛進(jìn)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(duì)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(guó)內(nèi)物理學(xué)權(quán)威期刊《物理學(xué)報(bào)》,并被美國(guó)《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(shí)。然而,無(wú)際的物理世界催生著他不斷要求進(jìn)步的思想??佳校蔀樗酶珳?zhǔn)的目標(biāo)去探索未知世界的又一路徑。
“山西大學(xué)理論物理研究所太強(qiáng)了,太具有吸引力了?!标悇傉f(shuō)。有了目標(biāo)就有了奮斗的方向,他開(kāi)始向著夢(mèng)想前進(jìn)??佳械牡谝魂P(guān)就是英語(yǔ),而在物理實(shí)驗(yàn)室工作了3年的他,對(duì)英語(yǔ)感到很陌生。怎么學(xué)?怎么考?陳剛給自己定了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)劃,堅(jiān)持做真題。
“剛開(kāi)始做時(shí),一篇閱讀理解需要花五六個(gè)小時(shí)查字典。詞匯匱乏、語(yǔ)法不熟悉、聽(tīng)力陌生,真有點(diǎn)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(jiān)持下去?!蹦繕?biāo)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(dòng)地背真題,從五六個(gè)小時(shí)到兩個(gè)小時(shí),最后背一篇閱讀理解只需要半個(gè)小時(shí)。功夫不負(fù)有心人,堅(jiān)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(kāi)始了5年的碩博連讀。
在一個(gè)新平臺(tái)上,陳剛開(kāi)始新一輪探索。
進(jìn)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(kāi)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?jì)算過(guò)程所需要的演算草紙往往會(huì)厚達(dá)4厘米?!标悇傉f(shuō)。
即使是有著嚴(yán)苛學(xué)習(xí)習(xí)慣的陳剛,面對(duì)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(duì)物理的執(zhí)著,他堅(jiān)持了下來(lái)。
“很多時(shí)候,做研究好比是從圓外進(jìn)入圓的中心,一圈一圈地跑,或許在外人看來(lái)顯得有些沒(méi)頭沒(méi)腦,但是這些工作卻是不可省略的。因?yàn)榈竭_(dá)中心的喜悅總是離不開(kāi)‘走一些冤枉路。有時(shí)甚至連自己也懷疑跑的方向?qū)Σ粚?duì),然而只需再堅(jiān)持一下,就有可能感受到‘柳暗花明又一村的豁然開(kāi)朗?!标悇傋叱隽俗约旱睦Ь场?/p>
在研究過(guò)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(huì)每天晚上過(guò)來(lái)與他一起討論、推導(dǎo)、查閱文獻(xiàn),這無(wú)疑給正在學(xué)習(xí)的他以最大的鼓勵(lì)與支持。
2011年,有一個(gè)機(jī)會(huì)讓陳剛前往美國(guó)華盛頓州立大學(xué)做學(xué)術(shù)訪(fǎng)問(wèn)。在那次訪(fǎng)問(wèn)中,他又進(jìn)行了人生的一次突破,瞄準(zhǔn)了國(guó)際上的研究熱點(diǎn)——簡(jiǎn)并費(fèi)米氣體。沒(méi)有人指導(dǎo),靠自己摸索,夜以繼日地鉆在實(shí)驗(yàn)室里攻克難題。3個(gè)月后,他很快上手新項(xiàng)目,這讓美國(guó)的導(dǎo)師刮目相看。
面對(duì)龐大的量子系統(tǒng),陳剛的研究方向是什么?會(huì)對(duì)我們的生活有什么樣的影響?簡(jiǎn)而言之,就是量子的通信、計(jì)算、模擬、存儲(chǔ)、精密測(cè)量。
未來(lái),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(qiáng),可實(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)條件安全和保密,這是近20年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科,是一座萬(wàn)億級(jí)別的產(chǎn)業(yè)富礦。
2016年8月16日,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的“墨子號(hào)”升空,是全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。這在世界上首次實(shí)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(shí)驗(yàn)體系。
同樣,量子計(jì)算機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)在于大幅縮短提取用戶(hù)所需信息的時(shí)間,它可以在幾天內(nèi)解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)年才能處理的數(shù)據(jù),而量子精密測(cè)量將讓導(dǎo)航告別GPS。
陳剛的研究會(huì)為這些創(chuàng)新性的發(fā)展提供理論性支持。十幾年的時(shí)間里,他在國(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金5項(xiàng)并作為重要學(xué)術(shù)骨干參與國(guó)家重大科學(xué)研究項(xiàng)目3項(xiàng),主持省部級(jí)科研項(xiàng)目2項(xiàng),以第一申報(bào)人獲得省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
入選“山西省青年拔尖人才支持計(jì)劃”是對(duì)陳剛成績(jī)的肯定,也是對(duì)他最大的激勵(lì)。他曾比喻這個(gè)項(xiàng)目是“雪中送炭”。對(duì)物理人才的渴望,對(duì)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(shí)間與精力投入到科研當(dāng)中。有了經(jīng)費(fèi),他可以多帶幾個(gè)研究生,讓更多的學(xué)子走進(jìn)物理的海洋,探索量子的世界。
“以長(zhǎng)遠(yuǎn)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。”陳剛說(shuō)。因此,除了科研之外,培育人才是他最重要的一項(xiàng)工作。
說(shuō)到下一步的計(jì)劃,陳剛表示,將更多的時(shí)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(guó)家交給的任務(wù)?!拔覀兌际瞧椒驳娜耍灰獔?jiān)守初心,持之以恒,去創(chuàng)新,去奮斗,就無(wú)悔于自己的青春年華?!标悇偙硎尽?/p>