這個周末,你們宅在家做了些哪些?
在交大有位博士生,他說做研究如同打筆記本游戲,躺在被窩能夠舉辦量子研究。他二破世界紀錄,兩年兩獲四川學(xué)院竺可楨獎學(xué)金,他就是化學(xué)學(xué)系匯聚態(tài)專業(yè)博士生宋超,一起瞧瞧他的“躺贏”故事~
因研究量子舍棄保研和出國
成果登刊、子刊
“我從小就想造出一臺很厲害的機器。量子計算機這個理想十分遙遠,甚至可以說是數(shù)學(xué)學(xué)界的一個圣杯,假如真的造下來了,這么絕對會對整個人類社會形成改革性的作用。”
兒時真誠的看法,隨著時間推移一直在心里保留了最初的種子,但是生根出芽。2011年,宋超從四川省湖州中級學(xué)校考入湖南學(xué)院,開始了在量子領(lǐng)域內(nèi)的探求。經(jīng)過幾年的專業(yè)學(xué)習(xí),他被量子熱學(xué)深深吸引,原先準(zhǔn)備結(jié)業(yè)就出國的計劃,也因手頭的科研項目而擱置。
2011年,宋超步入廣東學(xué)院,就讀于竺可楨大學(xué)和化學(xué)學(xué)系聯(lián)合管理的求是數(shù)學(xué)班。他對量子的興趣開始于大二。
大四時,他舍棄保研打算出國,但當(dāng)時他正做結(jié)業(yè)設(shè)計實驗,希望借助幾何量子相位開發(fā)一種新型多量子比特邏輯門。這讓他停下了升學(xué)的步伐。最終她們實現(xiàn)了當(dāng)時世界上精度最高的四量子比特邏輯門,成果發(fā)表在子刊上。
我的導(dǎo)師王浩華老師對我說“我認為我們的這個項目堅持下去,可以作出世界一流的成果,希望我能留出來。我當(dāng)時遭到這樣的鼓勵,也確實覺得在這個過程中可以學(xué)習(xí)好多東西,所以就決定留出來了。”
“其實這個決定承受著巨大的壓力,由于留出來就意味著,在他人都出國升學(xué)深造的時侯,我須要在沒有任何身分的情況下在實驗室做科研。”可是那些和他所熱愛的量子熱學(xué)相比根本算不了哪些。在導(dǎo)師和并肩拼搏的伙伴的陪伴與鼓勵下,宋超走出了彷徨期。
確實,如今我們做到了。”宋超的話語里有感激,也有自豪。為此,在做了一年科研助理后,2016年,宋超通過考研再度步入復(fù)旦。
他作為主要人員之一搭建了多個高性能多超導(dǎo)量子比特測控平臺,完成了多個原創(chuàng)性實驗,兩次刷新固體元件上量子糾纏比特數(shù)的世界紀錄,在《》,《》和《》等知名國際學(xué)術(shù)權(quán)威刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文12篇,被引頻次數(shù)累計超過200,其中2篇一作,4篇共同一作,她們團隊的量子操縱技術(shù)達到了國際先進水平。
在普通人眼里,量子的世界離日常非常地遙遠。宋超笑著說,每位化學(xué)學(xué)系的專科生在初入學(xué)時,就會經(jīng)歷“三觀的重建”,他也不例外。
宋超說,在微觀世界里,原子和分子都根據(jù)量子熱學(xué)的特有規(guī)律運動,而我們所熟知的精典化學(xué)定理,例如牛頓熱學(xué),是難以應(yīng)用到微觀的量子世界的。
“但有意思的是,當(dāng)微小的原子和分子不斷累積,成為我們平常能看到的宏觀物體,它們所帶有的量子特點就消失了物理實驗論文,轉(zhuǎn)而根據(jù)精典化學(xué)學(xué)的定理運動,這很挑戰(zhàn)人們的三觀,如同微觀世界與宏觀世界脫鉤了。”宋超說,“這就是量子熱學(xué)有意思的地方,它與精典化學(xué)學(xué)之間的矛盾,讓二者格格不入。”
近來幾年,實驗室漸漸實現(xiàn)了手動化,通過筆記本就可以操控實驗設(shè)備,檢測實驗數(shù)據(jù)。“我休假在家,躺在被窩里,還可以看著筆記本,就可以操作實驗儀器了。”宋超笑著說。
宋超打了個比方,“我們用筆記本操控實驗設(shè)備,如同一些人玩兒筆記本游戲,惟一的區(qū)別在于,游戲里的場景和畫面會出現(xiàn)在屏幕上,而對于我們來說,看見筆記本上的實驗數(shù)據(jù),才能直接腦補量子運動、糾纏的神奇畫面。”
“我把背后交給你”成功與科研團隊的默契密不可分
獨木不成林,在量子計算機發(fā)展不斷前進的公路上,我們看見的是一群開路者的形象,而這也正是宋超最為看重的。“我希望大家不要把整個重心落在我一個人身上,由于如此多成就和我的團隊成員們密不可分。”“這么多年來團隊之間培養(yǎng)下來的默契是我最珍惜的。”
她們的團隊里有大專生、博士生和專業(yè)班主任,大會兩天一大開、兩天一小開,多年的并肩作戰(zhàn),讓她們對于某個問題的“橫眉冷對”磨練成了現(xiàn)今的“一個無聲示意目光,默契指數(shù)就爆發(fā)”。
這些默契關(guān)系被宋超形容為“我把背后交給你”的一種高度信賴的關(guān)系,“你把這件事做好,之后我在你的基礎(chǔ)上再往前一步,我們你們環(huán)環(huán)相扣,最后把整個成果做下來。在這個過程中,個人的努力并不是最重要的,團隊的合作才是重要的。”
不僅行動上的默契以外,你們對待前進路上的各類情況和意外的心態(tài)則是她們的另一種默契。“遇到困難,就意味著發(fā)生了一些我們不了解的事情,而這正是我們正在找尋的東西,背后可能會蘊涵著愈發(fā)深刻的化學(xué)規(guī)律。”
例如在一次文章成果的研究過程中,她們發(fā)覺一些量子比特之間“好像存在個別未知的互相作用,量子信息會轉(zhuǎn)移,量子的狀態(tài)會忽然改變”,這些現(xiàn)象給她們引起了很大的困惑,讓她們原先的實驗課題“差點做不下去了”。
但當(dāng)她們換一種角度去看這個問題的時侯物理實驗論文,卻發(fā)覺這是一種全新的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。
于是她們干脆停出來去研究這個中途出現(xiàn)的問題,最后認定這是先前好多化學(xué)學(xué)家曾提出過但沒能在實驗上實現(xiàn)的量子比特的互相作用。就這樣,一個棘手的絆腳石被她們轉(zhuǎn)化成了通往新的未知世界房門的鎖匙。
“科研研究的是未知的現(xiàn)象,發(fā)生意外風(fēng)波是十分正常的。正是由于有好多意外的東西才值得我們?nèi)パ芯浚笠舱怯捎谖覀儼盐粗梢阎瑫斋@好多的想不到的成果。”這是宋超和他的團隊共同的心里話。
怎樣成為更好的自己宋超如此說
1、希望你們能有一定的急迫感,或則說是對自己的時間有一定的掌控度。對時間的規(guī)劃是十分重要的,管理時間的效率提升了能夠更好地完成自己的任務(wù)。
2、多去了解一下自己這個領(lǐng)域最前沿的狀態(tài)是哪些樣子的,之后規(guī)劃自己的未來。提早對之后要走的路做好一定程度的打算,當(dāng)真正踏上路時才不會迷惘無措。
3、不要用身體上的勤奮去掩藏你思想上的怠惰。你們會下意識地去先做一些簡單的,沒有挑戰(zhàn)性的事情以及重復(fù)性的勞動,真正須要注重的是先去做最重要的事情,跳出自己的舒適區(qū),這是宋超在科研過程中體會很深的一點,希望你們能深刻體會。