薛鵬，西南學院化學系院長、博士生導師，量子化學學家。常年從事量子信息和量子光學的實驗及理論研究，旨在于量子信息和量子光學的實用化和工程化。
孩提時代的薛鵬，就被公覺得是比較聰明的小孩。高中二年級的時侯，為了證明自己聰明，她下決心一定要把數學學好，誰知越學越有興趣。1995年中考量子物理三大理論，她順利考入了中國科技學院化學系。1999年，薛鵬以優異的成績提早一年從中國科技學院化學系結業，免試步入中科院量子信息重點實驗室攻讀博士學位，師從郭光燦教授。2004年獲得博士學位后，她又奔赴法國留學，先后在英國因斯布魯克學院化學系、奧地利科大學量子光學和量子信息研究所做博士后，此后又到英國海德堡學院化學大學做訪問學者。2006年10月，薛鵬赴美國卡爾加里學院量子信息科學研究院做博士后，從事量子通訊和量子估算的數學實現以及量子光學和原子分子光學化學的基礎研究工作，主要旨在于量子通訊和量子估算的實用化和工程化。后來，她又先后現任卡爾加里學院講師、客座院士。2009年，薛鵬作為引進人才歸國了，步入西南學院化學系，任職院長。
薛鵬
在2013年之前，薛鵬都是從事量子信息和量子光學的研究工作。但數學是實驗的學科，好多化學現象的發覺和驗證都離不開實驗。作為理論化學學家，在與實驗化學學家合作時，會發覺好多理論的看法因為實驗條件所限未能實現，有時薛鵬也會想，假如自己動手做實驗，會不會不再在這方面受制于人。并且在量子化學方面，實驗得出的成果常常更能得到認可，也就可以帶來更多的經費支持。綜合考慮過后，她決定在實驗方向試一試。
2013年下半年，薛鵬開始負責建設西南學院量子光學實驗平臺，即將轉向實驗化學方向，初步建成了科研平臺。截止目前，實驗室早已置辦了光纖皮秒激光器、半導體激光器、單光子偵測器、八通路數字訊號符合儀等實驗儀器，對量子行走這一課題展開了開創性和系統性的實驗研究。
薛鵬實驗室的儀器。（圖片來自西南學院薛鵬院長課題組網頁）
2015年，薛鵬的實驗室率先觀測到量子行走中光信息的傳播與恢復現象，但是在國際著名學術刊物上發表了相關的實驗論文。量子行走在量子估算中有著廣泛的應用，比如借助量子行走開發的針對無序數據庫的搜救算法等。這么，量子行走是否還能應用于量子通訊呢？這主要取決于量子行走中是否存在信息的傳播與恢復。薛鵬和朋友們通過觀測發覺，攜帶信息的量子行走者可以在任意的質數演變時間后恢復至初始狀態，在此之前仍然遵照量子行走的擴散規律。這一理論的提出及實驗的驗證顛覆了人們曾經對量子行走的認識，并為量子行走在量子信息中的應用提供了新的方向，為理解基于量子熱學的動力學演變的基本現象提供了新的視角，同時也為研究量子擴散及對拓撲現象的量子模擬提供了新的思路。此后，課題組用線性光學體系首次在實驗上實現了基于量子行走的元氏算符檢測，但是在上發表了相關的實驗論文。通過依賴光子空間模式的量子行走演變，課題組建立了元氏算符檢測的檢測算符，成功地對非正交態進行了最優化的無差錯態辨識。這一理論的提出及實驗的驗證顛覆了人們曾經對量子行走的應用的單一認識，為量子行走在量子計量學中的應用提供了新的方向，為理解基于量子熱學的基本原理提供了新的工具——廣義檢測及鈍化檢測，同時也為研究量子信道和量子保密通訊提供了新的思路。
2016年，課題組首次在實驗中觀測到非定域性和隱喻性這兩種量子特點之間存在此消彼長的關系，因而為闡明量子糾纏是一種普適的資源提供了直接證據。這個實驗刷新了人們對于量子糾纏的傳統認識，首次提出量子糾纏作為一種更普適的量子資源，非定域性和隱喻性的驗證都將花費這些資源，證明了非定域性和隱喻性是同一實在性的兩種不同表示這一全新的觀點。論文發表于并被選為編輯推薦論文。
在實驗方面取得重要成果后，好多人說薛鵬在短短一年半的時間內就實現了從理論到實驗的華麗轉身。但她自己曉得，這轉身的背后卻是步步艱辛。主要的困難一共有三個方面。首先是實驗用房，其次是人員，最后是經費。實驗用房是最難解決的問題，狹長的空間還須要與人共用、滯后的建設促使實驗步履維艱。除此之外，有限的生源和缺乏的經費也使這“華麗的轉身”異常艱辛。當年經費十分短缺，連基礎的實驗儀器和材料都未能購齊。所幸后來系里增援了36萬，作為訂購第一批儀器的經費，這筆費用直接堅定了她做實驗的決心。“但是我的看法是：有錢就做有錢的事兒，沒錢也可以做沒錢的事兒，做實驗不一定非要這么多經費。經費不足的時侯，我們可以從巧思方面去突破。總有一個方向你可以找到，突破了以后就柳暗花明了。對人生作出改變，哪些時侯都不算晚。不要找客觀理由，由于沒有用。理由只能開導自己，他人完全不關心。我們總是說過程才重要，結果不重要。雖然過程只是對自己重要，我們在過程小學習、享受、受挫、堅持，所有的這一切對自己是寶貴的財富，而他人只看見結果而已。”薛鵬追憶道。
薛鵬在講解實驗內容
在接受科普公眾號“賽先生”的訪談時，薛鵬說道：“我目前最感興趣的研究課題是借助量子行走開發研發普適的量子信息處理平臺。量子行走平臺可以實現任意的兩維或高維體系的幺正演變，進而實現量子態制備和傳輸、量子邏輯門操作、量子檢測等一系列的量子信息處理任務。這是因為，量子行走中可控的自由度包括硬幣和行走者，行走者可將硬幣的態攜帶至合適的位置（對應時間域上合適的時間節點），而硬幣旋轉的過程即可實現對行走者的個別位置的硬幣態的幺正演變。比如，我們要對三基態體系()實現一個SU(3)的3×3的幺正演變，首先可以將SU(3)的矩陣分解成三個SU(2)的矩陣的點乘，每位SU(2)都是對三維體系中兩個維度做單比特旋轉操作。我們可以通過硬幣旋轉實現這個單比特操作，同時通過“行走”對三維體系的基矢作為重新排列，及可以選擇對三個維度中的任意兩個進行單比特旋轉。對于量子行走平臺，每位單比特旋轉操作都可以由相應的硬幣投擲過程實現，而基矢的重新排列則可以用行走者在頻域空間中的行走來實現。由此我們可以看出，量子行走可以作為普適的量子信息處理平臺，實現任意兩維或高維的態的幺正演變。”同時她也談到了其中最大的挑戰就是怎樣實現量子行走平臺的大型化和集成化。“目前我們早已有一些相關的進展。我們組的優勢就是我對量子行走方面的深入研究和多年的積累。所謂‘一招鮮吃遍天’，我希望有三天能在量子行走這一方向上做到無可替代，一提及量子行走這一課題，業內人士能夠想到我和我的課題組。”
薛鵬性格中的堅韌、獨立，對自己的清醒認識，對她所從事的科研事業都起到了極大的幫助。這其中最重要的，是她很勤勞量子物理三大理論，能吃苦，不畏艱險，堅定地相信他人能做到的自己也一樣能做到。薛鵬平常的工作習慣是一定要做完一件事才開始另一件事。她樂于跟同行或則中學生討論科研問題，但不習慣閑聊，她討論問題事先都有明晰的目的性和方向性。作為數學學領域為數不多的女人科學家，薛鵬覺得：“女性從事科學研究工作之所以須要面臨更多的挑戰，首先是由于先前常年以女性為主導的社會固化了男性的社會角色。女性主導的社會更傾向于覺得女人的社會角色是家庭主婦，或則從事一些護理、教育、社會工作、語言學、時尚行業等相關的工作。一旦女人企圖承當除此之外的社會角色，也就是挑戰固有的社會角色定位時，難免會遭到來自極少數但仍然存在的自私的女性沙文主義者的個別隱型的挖苦。‘你的存在就是對我的傷害。’女性科研工作者，作為中學生時就有可能面臨導師的傾向性招生選擇，初入職場作為PI時又有可能在與別人合作時會被當作何必要的麻煩，漸入佳境取得一點成績以后，就會有少數人會傾向于推測不僅天賦和努力之外，這背后是否有哪些其他的誘因。或則給你安上一個“滅絕禿驢”的“榮譽稱號”，猜測你平常肯定不顧家庭等等。長此往年，男性科研工作者都會被邊沿化。這些“另眼相待”其實是無言的、隱形的，將男性科研工作者的努力抹殺于無形。其實這不是普遍現象，相信大多數男同胞還是對我們照料有加，對我們的成績也是樂見其成的。并且隨著社會風氣的進一步松陽，固有的社會角色認定進一步被打破，這些不公正不公平的現象會越來越少，距離真正意義上的男女平等指日可待。”
薛鵬的生活照
目前，薛鵬院士在西南學院數學系從事著她熱愛的科研和教學工作，在量子化學學的領域不斷攀越著學術的高峰。
原文地址：薛鵬：由量子理論轉向實驗，背后盡是艱辛|女科學家去哪里了？#編者有刪改
薛鵬院長課題組主頁：