1、陈宇翱获“影响世界华人大奖”提名（科学网 郑金武报道） 2013 年，欧洲物理学会向中国科技大学近代物理系教授陈宇翱颁出量子电子学和量子光学领域青年科学家的最高荣誉“菲涅尔奖”。虽然年仅 32 岁，陈宇翱却已是世界量子物理研究领域的顶尖科学家，他的研究曾一次入选自然年度十大科技亮点、两次入选欧洲物理学会“年度物理学亮点”、两次入选美国物理学会“年度物理学重大事件”、五次入选由中国两院院士评选出的“中国十大科技进展新闻”。近日记者获悉，因在物理学研究领域的卓越成就，陈宇翱获得由凤凰卫视联合海内外十余家知名华文媒体和机构评选的“影响世界华人大奖”提名。“世界因你而美丽影响世界华人盛典 2013-2
2、014”颁奖礼将于 3 月底在北京大学百周年纪念讲堂登场，凤凰卫视及凤凰新媒体当晚将会通过卫星和网络向全球直播。量子世界的“80 后”领军人物2013 年 4 月 9 日，是陈宇翱的 32 岁生日。就在当天，他收到了一份生日大礼欧洲物理学会正式致函，授予他 2013 年度“菲涅尔奖”，以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。菲涅尔奖由欧洲物理学会设立，以 19 世纪最伟大的光学家菲涅尔命名，每两年颁发一次，每次奖励两名 35 岁以下的青年科学家，基础研究和应用研究领域各一名。陈宇翱是获此奖项的第二位华人科学家，而前一位获奖者正是他的导师潘建伟院士。量子，是一个很多人
3、听说过却并不理解的科学名词，其实它离我们并不遥远。人们常说双胞胎之间有神奇的相互感应，而在微观世界,这种真实存在的现象更为神奇,有共同来源的两个微观粒子间具有“纠缠关系”,无论相距多远,只要一个粒子状态发生变化,另一个立即产生相应变化，这种量子纠缠正是量子通信技术的基础。量子纠缠特性赋予了量子通信许多突出优点：独特的加密方式使密钥具有不可复制性和绝对安全性,一旦有人窃取密钥,整个通信信息会“自毁”并告知使用者；量子通信还可以消除线路时延,实现最快通信等等。由于其中蕴含的巨大战略意义和经济价值，量子通信技术在近二十年来逐渐成为国际科技竞争中的一大热点。与人们日常生活密切相关的银行加密系统，就与量
4、子通信技术密切相关。当缺乏强有力的自主研发加密技术时，中国只能购买国外技术。然而，随着中国对量子研究的发展，中国就可以用上自己的量子加密手段。如果把量子世界的一个个未知奥秘比喻成“魔盒”，那么陈宇翱对基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理研究正是那把“开启魔盒的钥匙”。对于这位“80 后”青年科学家的成就，人们赞誉最多的是陈宇翱的天才和勤勉，但他自己却用严谨而谦虚的科学口吻总结：“我不算天才，天分和勤奋占 30%，机遇占 70%。菲涅尔奖是对个人研究生涯的一个奖励，但是这个奖毕竟是对之前工作的肯定，有了前面的参照系，后面的工作要更加努力才行。”物理巅峰上的中国追梦人量子间的纠缠关系是一道美
5、丽的科学谜题，而陈宇翱与量子之间似乎也“纠缠”着某种命中注定的缘分。1998 年，17 岁的陈宇翱在第 29 届国际中学生物理奥林匹克竞赛上一举夺得“实验”、“总分”两项第一，填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过“实验第一名”的空白。这次比赛也为他叩开了通往量子世界的大门，同年，陈宇翱被保送进入中科大深造，后师从潘建伟教授，开始了他在量子信息处理领域的科研历程。学生时代，他就和同事合作搭建了世界上首个五光子纠缠实验平台，奠定了中国在多光子纠缠操纵方面的国际领先地位。2004 年，他跟随潘建伟教授到海德堡大学攻读博士学位，而在前往海德堡之前，潘教授就对陈宇翱表示，希望他学成后能回国从事科研工
6、作。2011 年年底，陈宇翱入选中国首批“青年千人计划”，全职回到母校中科大工作。从那时起，陈宇翱便开始像候鸟一样穿梭在位于合肥的中科大微尺度物质科学国家实验室和位于上海的中科大上海研究院之间，开展基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理方向的工作。他在国际上首次成功制备出八光子薛定谔猫态，并利用八光子簇态实现量子计算中容错率最高的拓扑量子纠错；在发展高亮度纠缠源技术的基础上，实现百公里级自由空间量子隐形传态及双向纠缠分发，推动了星-地远距离量子通信的发展，为发射全球首颗“量子实验卫星”奠定技术基础，并被自然杂志称赞为“有望成为远距离量子通信的里程碑”。如今，作为项目工程总师，陈宇翱正在积极
7、建设发改委量子保密通信京沪干线工程，以期实现目前世界上空间尺度最大、规模最大的地面广域量子通信网络。正是有了陈宇翱这样在量子世界巅峰不断攀爬挺进的青年科学家，在实现量子通信的长跑竞赛中，中国已晋身为“第一方阵”选手。自然杂志曾评论：“在量子通信领域，中国用了不到十年时间，由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅，中国将先于欧洲和北美发射量子科学实验卫星，建立首个全球量子通信网络。”想取得超乎寻常的成就，要以超乎寻常的梦想做动力，也必然要付出更加超乎寻常的努力。物理学家的平均工作时间是 12 小时，陈宇翱的生活每天就像定好了时钟：早餐后，来到办公室开始一天的工作；午饭和晚饭是他和家人相聚的时间；
8、晚上 8 点，他会带着笔记本电脑回到家里，继续工作到深夜。这种旁人看来苦行僧式的状态，却让陈宇翱很享受。量子世界本质上的不确定、不可知性是他孜孜以求的动力，更让他深深痴迷：“量子物理最大的吸引力在于，你能够对事物的本源进行全新的认知。这个领域是实验引领理论的，因此，经常会出现做实验之前根本无法想象的事情。我的梦想，就是有一天既能自由地对每个原子实现单独操控，又能操控几十万个原子，将它们任意排序，探索更多的未知世界。”陈宇翱：从国际奥赛冠军到“菲涅尔奖”得主2012 年 7 月 3 日，美国伊利诺伊州，美国费米实验室披露的照片中显示的半径 6.45 公里的大型粒子加速器所在地区。CFP 供图（资
9、料图片）4 月 9 日是陈宇翱的 32 岁生日。白天他在实验室里忙碌了一天，晚餐时，母亲端出了一个在超市买的小蛋糕。他这才意识到，今天是一个重要的日子。就在当天，陈宇翱收到了另一份生日礼物欧洲物理学会正式致函，授予他 2013 年度“菲涅尔奖”，以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。菲涅尔奖由欧洲物理学会设立，以 19 世纪最伟大的光学家菲涅尔命名，是该学会授予量子电子学和量子光学领域青年科学家的最高荣誉。目前，菲涅尔奖每两年颁发一次，每次奖励两名 35 岁以下的青年科学家，基础研究和应用研究领域各一名。陈宇翱是获此奖项的第二位华人科学家，而前一位获奖者正是他的导
10、师潘建伟院士。2005 年，潘建伟获得此项殊荣，得知这一消息的陈宇翱身在国外，立马扔下手中的实验，和同事一起举行了一场“主角缺席”的庆祝会。时隔 8 年，当陈宇翱得知获奖消息，第一时间通知了潘建伟。“当时，潘老师比我还高兴。”为了给收音机接交流电，导致父亲所在的工厂全部停电一路走来，陈宇翱的人生似乎顺风顺水。但是他自己总结：“我不算天才，天分和勤奋占 30%，机遇占 70%。”1998 年，17 岁的陈宇翱在第 29 届国际中学生物理奥林匹克竞赛上一举夺得“实验”、“总分”两项第一，填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过“实验第一名”的空白。“奥赛本身作为一种兴趣爱好是可以的，但是为了应试去
11、搞奥赛没有必要。”陈宇翱回顾自己的奥赛经历颇有感触，他并不赞成把升学作为参加奥赛的唯一目标。不过，奥赛的成绩的确证明了陈宇翱卓越的动手能力。陈宇翱从小就爱探索新的东西，具体的表现方式就是拆东西。他曾经因为试图给收音机接交流电，导致父亲所在的工厂全部停电。知道了停电的原委后，父亲没有对他大发雷霆，而是心平气和地和他探讨引起事故的原因。父亲有意识地培养陈宇翱的动手意识，为他从事科研奠定基础。在量子世界中，宏观世界的经典物理理论并不适用，而需要用实验引领理论的研究方式，这让动手能力优秀的陈宇翱如鱼得水。“量子世界最令人着迷的，就是它的未知性和不确定性，让你有探知的欲望。”1998 年，陈宇翱因为奥赛
12、的成绩被保送进入中国科大“零零班”（教改实验班），和少年班学生一同学习。少年班自由的学习环境、浓厚的学习氛围让他沉浸在科研的海洋中尽情遨游。“在强手如林的少年班，我的表现并不突出，不过和少年班学生一起学习，互相之间会有思想的碰撞，少年班的这种教育模式很好。”他说。4 个小时的长谈，打开量子世界的一扇窗2001 年，正在读大三的陈宇翱，结识了刚刚回国的潘建伟教授。有一天，潘建伟和陈宇翱进行了将近 4 个小时的谈话，从天文地理到人文历史，从科学研究到人生理想。连陈宇翱自己也没想到，正是这一次谈话，促使他走上量子研究之路。当时，除去刚刚听了半学期的量子力学课之外，陈宇翱对量子世界并不了解。后来进入潘
13、建伟正在筹建的实验室，陈宇翱见证了它从无到有的过程。“那个过程很享受，没有太大的压力，你看着实验室一步步搭建起来，有种参与感，很自豪。”2002 年，陈宇翱开始准备本科毕业论文。初涉量子世界，他就被这微观世界里的不确定性所深深吸引。2004 年，由于德国海德堡大学在冷原子存储领域的国际领先地位，陈宇翱的导师潘建伟以玛丽居里讲席教授的身份到海德堡大学从事量子存储的合作研究，而硕士毕业的陈宇翱在导师的建议下，也跟随前往海德堡大学攻读博士学位。师徒二人在国际上最前沿的冷原子量子实验室又开始了长达 4 年的合作。2004 年，还在读研究生的陈宇翱，在潘建伟的研究组与同事首次实现五光子纠缠和中断开放的量
14、子态隐形传输。同年 6 月，自然杂志发表了这一成果，并称赞说这是一项壮举。这一成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会评出的年度物理学重大进展。这对国内的科学成果来说，还是第一次。之后，在潘建伟的带领下，陈宇翱与同事先后成功实现六光子、八光子的纠缠态。2012 年，他们首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，为发射全球首颗“量子实验卫星”奠定技术基础，并被自然杂志称赞为“有望成为远距离量子通信的里程碑”。2008 年，陈宇翱从海德堡大学物理所博士毕业后，留在实验室担任研究助理。同年 11 月，他进入美因茨大学物理所，以博士后的身份在布洛赫教授的实验室继续从事量子研究。2009 年
15、，美因茨的实验团队整体搬迁到位于德国慕尼黑的马普量子光学所，陈宇翱随之到马普所，并被任命为项目负责人。在 2004 年前往海德堡之前，导师潘建伟就对陈宇翱明确表示，希望他学成后能够回国从事科研工作。陈宇翱欣然应允。2011 年年底，陈宇翱兑现当初的承诺，全职回到母校中国科大工作。30 岁，他入选中组部首批“青年千人计划”，成为中国科大最年轻的教授之一。目前，他已经在自然等国际权威期刊发表论文 38 篇，成果入选自然年度十大科技亮点 1 次入选欧洲物理学会“年度物理学亮点”2 次入选美国物理学会“年度物理学重大事件”2 次；入选由两院院士评选出的“中国十大科技进展新闻”5 次。物理学家的平均工作
16、时间是 12 个小时面对菲涅尔奖，陈宇翱感到了随之而来的压力。“这是对个人研究生涯的一个奖励，但是这个奖毕竟是对之前工作的肯定，有了前面的参照系，后面的工作要更加努力才行。”目前的陈宇翱，像候鸟一样穿梭在位于合肥的中国科大微尺度物质科学国家实验室和位于上海的中国科大上海研究院之间，主要从事基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理的研究。他的生活就像定好了的时钟：早餐后，来到办公室开始一天的工作，午饭和晚饭是他和家人相聚的时间，晚上 8 点，他带着笔记本电脑回到家里，继续工作到深夜。“物理学家的平均工作时间是 12 小时，我很享受这种工作状态。”陈宇翱微笑着说。“搞科研要经得住喧哗，耐得住寂寞
17、”。陈宇翱始终把高中班主任的话记在心上。他说：“科研道路上难免有挫折和困惑，有时候遇到问题没法解决时，就一个人出去散散步，冷静一下。或者找朋友天南海北地聊，自我放松后，很快又能回到平静的状态。”工作之余，陈宇翱喜欢游泳，享受在水中遨游的畅快；除此之外，他还喜欢看科幻电影。发表在自然杂志的文章中，陈宇翱就将量子隐形传态比喻为星际旅行，而这种想象可以追溯到他曾经看过的科幻片时间隧道和星际迷航。每当被人问及“未来的梦想”时，陈宇翱就像换了一个人似的，变得很健谈。他在量子领域的梦想，就是有一天既能“自由地对每个原子实现单独操控，又能够操控几十万个原子，将他们任意排序，探知更多的未知世界”。“量子世界貌
18、似离人们很远，其实却很近，比如目前银行中的加密系统，我们只能买国外的技术。在不久的将来，我们就会用上自己的量子加密技术。”他坚定地说。“80 后”教授陈宇翱：量子世界的追梦人陈宇翱中国科大微尺度物质科学国家实验室重要研究骨干；在其 32 岁生日当天获得欧洲量子学领域最高荣誉；梦想有一天能够随意操控原子。他就是本报记者 郝俊“80 后”教授陈宇翱的 32 岁生日，具有不同寻常的纪念意义。4 月 9 日，欧洲物理学会正式发布公告，将 2013 年度菲涅尔奖授予中国科学技术大学青年科学家陈宇翱。对他而言，这可算作一份意义非凡的生日礼物，更是一份对他十多年来科研生涯和成就的充分肯定。“一开始很高兴，接
19、下来，感到压力还是蛮大的，还得更加努力。”日前，陈宇翱接受中国科学报记者独家专访，首次谈起荣誉背后的故事。量子世界的“中国力量”在菲涅尔奖历史上，陈宇翱是第二位获此殊荣的中国青年科学家。而首位中国获奖者，正是陈宇翱的导师潘建伟院士，他在 2005 年时实现了这一历史性突破。时隔 8 年，师徒二人先后获奖。而正是这几年的时光，陈宇翱在学术“快车道”上奔驰，从青年学子迅速成长为中国科大微尺度物质科学国家实验室的重要研究骨干；潘建伟则带领着这支年轻的量子信息研究团队完成一系列超越，成为国际上该领域举足轻重的“中国力量”。在欧洲物理学会正式发布授奖公告前一个礼拜，陈宇翱就已接到了获得菲涅尔奖的电话通知
20、。第一时间，他首先把这个好消息告诉了在北京出差的潘建伟。“我感觉潘老师比我还要高兴。”电话里，潘建伟难以抑制内心的激动，连连道贺，并祝愿陈宇翱“再攀高峰”，将来取得更大成就。作为欧洲物理学会授予量子电子学和量子光学领域青年科学家的最高荣誉，菲涅尔奖每两年颁发一次，每次奖励 2 名 35 岁以下的青年科学家，基础研究和应用研究领域各一名。因在光与冷原子的量子操纵领域中的杰出贡献，陈宇翱在基础研究领域获奖。师徒共追梦时间回溯到上世纪 90 年代初，潘建伟大学毕业后拜量子物理实验大师塞林格为师，留学奥地利维也纳大学。第一次见面时，塞林格就问潘建伟：“你的梦想是什么？”“在中国建立一个像您实验室这样的
21、世界领先的实验室。”潘建伟回答。2002 年，21 岁的陈宇翱作为潘建伟在中国科大的开山弟子，正式参与量子操纵实验室的建设工作。采购仪器设备、搭建实验平台，师徒一起见证实验室从零开始在空房间内“慢慢生长起来”。然而，这只是通往梦想的第一步，接下来才是真正的考验。在潘建伟的指导下，实验室顺利实现了此前已有基础的四光子纠缠。陈宇翱和同事们信心大增，主动提出要着手进行五光子纠缠实验。“我不会打击你们的积极性，但我相信你们是做不出来的。”对于弟子们的雄心壮志，潘建伟似乎是泼了一盆冷水。“我们就不信邪，一定要把它弄出来。”现在回想起来，陈宇翱觉得潘建伟的这句话，其实是“激将法”。事实证明，潘建伟的谋略奏
22、效了。“不信邪”的陈宇翱和同事通力合作，很快就成功搭建出世界上首个五光子纠缠实验平台，由此奠定了中国在多光子纠缠操纵方面的国际领先地位。团队需要在技术、人才方面进行长远考虑。2004 年，在德国最高博士生奖学金“德国电信精英奖”资助下，陈宇翱跟随导师潘建伟前往德国海德堡大学，攻读博士学位，从事冷原子量子存储的研究。留德深造期间，陈宇翱的科研能力得到了快速提升，取得了一系列引人注目的成就。2011 年，陈宇翱入选首批“青年千人计划”，全职回国担任中国科大教授。同年，他与同事合作在国际上首次成功制备出八光子薛定谔猫态，引起国际学界关注。“今天，我们已经在量子信息领域占据了一席之地，并且在很多方面已
23、经超过了维也纳的团队。”陈宇翱相信，潘建伟最初的梦想已经实现。打开量子“魔盒”中学时代，就读于江苏省启东中学的陈宇翱便展现出过人的物理天赋。1998 年，他在第 29 届国际中学生物理奥林匹克竞赛中夺得实验第一、总分第一两个奖项，填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过实验第一的空白。凭借奥赛中的优异表现，17 岁的陈宇翱保送进入中国科大“零零班”（同少年班培养模式），专攻物理专业。本科期间接触量子力学之后，一个区别于经典物理学、极具颠覆性的量子世界为他打开。“量子物理最大的吸引力在于，你能够对事物的本源进行全新的认知。”让陈宇翱深深着迷的，是量子世界本质上的不确定性、不可知性，他说：“这个领域是实验引领理论的，因此，经常会出现做实验之前根本无法想象的事情。”探寻更多量子世界的物理学基础，成为驱动陈宇翱不断前行的动力。摆在他面前的，仿佛一个个装满未知奥秘的“魔盒”，他要做的，首先是想方设法打开“魔盒”。基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理，正是陈宇翱手中那把“开启魔盒的钥匙”。而在整个量子物理领域，当前科学界正在经历“实验为王”的阶段，这对自称“爱动手胜过爱思考”的陈宇翱而言，恰逢其时又充满挑战。“有一天，我手中操纵着上万个原子，并且每一个都能按照我的意志和想法排列，形成不同的晶格类型，复杂的量子模拟和量子计算进而得以实现。”陈宇翱说，这就是他的“量子之梦”。
