楊凈發自凹非寺
量子位報導|公眾號
有點巧。
一個多月,兩所學院的中學生最高獎,都頒給了量子化學研究者。
一個是復旦學院叉院的馬雨瑋,16級量子信息中心直博生,2020年度“特獎國獎”雙料得主。
△圖源:北大叉院官微
他首次成功地演示了基于玻色二項式編碼的量子糾錯以及可容錯量子門操作,其研究成果發表在了刊物上。
同樣是量子領域的16級直博生,江蘇學院化學學的郭秋江,前幾天剛獲得了復旦校設最高層次獎學金——竺可楨獎學金。
△圖源:北航官微
他主導搭建了可同步調控20個超導量子比特的量子模擬平臺,與多個團隊一起刷新了固態量子元件中生成糾纏態的量子比特數量的世界記錄,其研究成果發表在了上。
北大叉院、浙大官微也都紛紛為她們點贊。
而細看她們的科研路徑發覺,不同的選擇背后,有著共同的初心。
一個一路大賽保送化學系,選擇北大直博,立志將成果留在國外;另一個跨越3850公里考上交大,皆因兒時一本書,決定繼續精耕,促進國家在這個領域進步。
特獎、國獎雙料得主馬雨瑋
馬雨瑋,來自北大學院量子信息中心,研究方向為超導量子計算機,主要研究量子糾錯的數學實現問題關于量子物理的論文,師從孫麓巖副院長。
據復旦學院交院官微報導,他的導師給與了他很高的評價:
他有扎實的數學基礎、敏銳的數學直覺、以及強悍的獨立工作的能力和優異的實驗方法,是國外和國際上我所經歷和接觸的數學學博士中的佼佼者。
讀博期間,他共發表了17篇論文,其中1篇一作,4篇共同一作,其多項成果發表在、等頂刊。
2018年,馬雨瑋及研究組首次在二項式碼上實現了玻色編碼的量子糾錯和普適單比特量子門,這是近幾年在量子糾錯方面一個重要進展,發表在了子刊上。
據復旦叉院官方公眾號介紹,在此實驗基礎之上,馬雨瑋還進一步發展了一種新的量子操控技術實現了「錯誤透明」的量子門,可容忍在門操作過程中發生的錯誤。
該量子守門員在量子儲存、量子路由、量子度量學等領域有著重要前景。
科研之外,他還參與了實驗室平臺的搭建工作。
例如,用搭建了實驗室控制檢測系統,開發基于FPGA板卡的實時反饋控制系統,在超導量子系統中實現并優化了GRAPE算法。
竺可楨獎學金獲得者郭秋江
郭秋江,則來自四川學院化學系,研究方向是超導估算與量子模擬,師從王浩華院士——浙大超導量子估算實驗室的構建者。
博士期間,他共發表了11篇論文,其中以第一作者的身分分別在、發表了研究成果。
2019年,他曾主導搭建了可同步調控20個超導量子比特的量子模擬平臺。
所在團隊與中科院化學所、中科院手動化所、北京估算科學研究中心等通力合作,開發出具有20個超導量子比特的量子芯片,并成功操控其實現全局糾纏,刷新了固態量子元件中生成糾纏態的量子比特數量的世界記錄。
這項研究登上了刊物,郭秋江是其中的共同一作。
而整個搭建過程關于量子物理的論文,郭秋江坦承并不容易。
據復旦官微引述本人描述:
僅在搭建20比特量子模擬平臺的過程中,他就聯接了不下1000根線,擰了不下3000個SMA接頭。
△圖源:北航官微
一年以后,他又成功模擬了多體化學中“多體局域化遷移率邊”這一在理論上頗具爭議的現象,并為解決該問題提供了實驗技巧。
該成果最終發表于權威刊物上,審稿人對這項研究給與了很高的評價:
極具創新性,是借助超導量子比特研究多體化學的一個巨大進步。
大專期間就確定量子領域方向
而這樣的好奇心和探求精神,雖然從小時侯就早已種下了。
首先是北大馬雨瑋朋友,根據他父親的說法就是,未曾停止過世界探求的步伐。
據父親公開博客中介紹,從中學到高中,他喜歡的東西好多。
從車輛玩具到滾軸滑冰、滑板、自行車、網球,從吉他到吉他、口琴、吉他,從野生植物、哈里波特到天文地理等等。
直至中學,他步入廣州格致學校選擇數學作為主攻的方向。
由于要籌辦數學大賽,本就是住宿生的他,就幾乎沒有了節假日和休息,當時父親就曾勸他可以少上些課。
他卻輕輕地對我說,我想上的。
就在這樣的興趣驅動下,馬雨瑋換來了應有的回報。
……
最終,他以優異的大賽成績被保送到了復旦學院化學系。
而對于郭秋江來說,一本6元錢的書為他打開了科學的房門。
據復旦官微介紹,郭秋江還是四年級的時侯,就用自己攢的六塊錢在新華書城買了一本《科學家的故事》。
跟大多數的孩子一樣,他被書中的故事所震憾,對這些偉大的科學家們形成了敬仰之情,也對神秘的科學有了最初的認知。
當時,他就暗下決心:之后我也要成為這樣的人。
△圖源:北航官微,第一排左5為郭秋江。
接著,在山西生產建設兵團第一中學讀中學時遇見了兩位授課很有意思的數學老師,他對化學的興趣進一步加大。
在補報中考志愿時,雖然身邊有好多聲音勸他選擇熱門專業,但他選擇遵照本心,步入廣東學院竺可楨大學求是科學班,選擇了數學方向。
值得一提的是,兩個化學系中學生,在大專期間就早已決定在量子估算領域精耕。
馬雨瑋當時的科研訓練的研究方向正是量子信息,主要研究基于半導體量子點的量子估算。
而郭秋江則是在大三的時侯,來到了現今的引路人——王浩華院士的課題組,開啟了他的科研生涯。
“失敗才是科研的常態”
現在,早已是兩位研究生博士生涯的第三年。
三年的實驗室工作,她們有著一樣的看法——“失敗才是科研的常態”
馬雨瑋直言,
我慢慢感受到了探求人類已知領域之外的困難與樂趣。失敗與磨難在科研中是個常態,重要的是良好的態度與每次從失敗中獲得的新理解。
正是科研工作者不斷地探求與試錯,人類的認知能夠不斷寬廣,生活形式能夠不斷翻新。
而郭秋江也說:科研是一個不斷探求的過程,遭到磨難是常態。
例如在完成“多體局域化遷移率邊”的實驗中,就發生了各類意外,例如,電源穩壓器出故障、水冷循環系統出故障兩次、低溫放大器出故障……
有時侯,他要在實驗室待了整整一夜,觀察整個系統的狀態;直至第二天早晨6點師父過來把故障修好后,他才放心。
然后文章審稿時也遇見了好多問題,稿子改了好多遍,長達3個多月才順利接收。
科研之外,兩個人都有自己的方法來放松自己。
馬雨瑋表示,如今他偶爾打打籃球,鍛練身體。據悉,他還是一個鋼琴愛好者。有一年,他曾在叉院嘉年華中學生節上合奏了一曲的《start》。
而郭秋江選擇聽歌慢跑來減輕壓力。
不太忙的時侯,他每周會跑兩三次,每次三到四公里。他曾走過20公里毅行,也跑過21公里半程馬拉松。
對他來說,慢跑如同科研,堅持下去就會看見勝利的曙光。
至于接出來結業會去那里,兩位博士生都沒有具體透漏,但大的方向已然曉得。
馬雨瑋告訴北大叉院官微,他選擇做一些有助于將量子估算應用于實際問題的工作。
而郭秋江也選擇將繼續在量子估算領域精耕,為促進國家技術進步貢獻自己的力量。
這幾年里,墨子號、“京滬干線”、“九章”量子計算機……不管是早已站在世界前列的量子通訊,還是剛實現量子優越性的量子估算,中國在量子科技領域早已頻頻有所突破。
其實現今,早已可以預看到,這種不斷涌向的后生們,在前沿領域乘風破浪的樣子了。
參考鏈接:
—完—
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