李传锋:做研究像打坐一样虔诚

2014-01-08 15:40:54来源:科大-历史文化网

科大光学与光学工程系和中科院量子信息重点实验室教授李传锋

  李传锋近年来好事连连,继前年获得王大珩光学奖之后,去年底又获得国家杰出青年科学基金,并在刚刚召开的第十三届中国青年科技奖颁奖大会上,作为获奖者代表发言。

  作为中国科大的“土著”,李传锋的科研道路并非一帆风顺。

  因贪玩被同学“甩掉两条街”

  李传锋1973年出生在山东省莱芜市的一个农村家庭,从小就对宇宙世界充满好奇,“整天琢磨宇宙是怎么运行的”,而对人情世故没有兴趣。

  中学阶段,李传锋酷爱物理,不断得到物理老师的鼓励,因此更加起劲。1990年,高考填报志愿时,他发现中国科大物理类专业最多,于是第一志愿的4个专业志愿全都填了中国科大的物理。

  刚进科大时,秉性贪玩的李传锋很紧张,“因为班上同学个个都是佼佼者,还有几个高考状元。”当时坊间流传着“不要命的上科大”,李传锋经常到通宵教室学习,累了,就在金庸、古龙的武侠世界里休憩。因此,学习成绩在班上名列前茅。

  李传锋骨子里喜欢挑战,大三确定专业方向时,选择了当时国内最前沿的量子光学,到郭光灿教授实验室学习,大四结束后正式“分流”到郭光灿门下读研究生。由于课程不多,李传锋“玩过了头”,整天沉迷于街机游戏和电脑游戏,连导师主讲的《量子光学》也没考好。郭光灿把他叫到办公室,狠批了一顿,并以另一个弟子、李传锋的同班同学段路明的优异表现“刺激”他。

  “当时感到被同学甩掉了两条街,就痛下决心,保证不玩了,专心学习与科研。”李传锋说,郭老师让他研究“玻色-爱因斯坦凝聚”(BEC理论),他整天研读文献,很快就发表了SCI论文。

  尽管科研上得到了严格的训练,发了一些论文,但李传锋觉得自己不太适合做理论,更重要的是BEC理论研究已70多年了,李传锋觉得“不好玩”。因此,1999年博士毕业留校后,他提出转做量子信息实验研究。

  “你以前没学过,能行吗?”面对郭光灿的疑虑,李传锋笃定地说“能”。

  专挑“大牛”的难题做

  做实验研究,首先要搭建实验平台,当时正是中科院中国科大量子信息重点实验室建设的起步阶段。在郭光灿的指导下,李传锋带着几个学生边看文献边尝试建设非线性光学实验室。他发现黄运锋同学动手能力极强,“简直是天才”,实验室建好后,干脆交给黄运锋做实验,自己专攻“把理论转化成实验方案”的环节。从2001年开始,陆续出了一些成果,其中实验验证“量子力学与隐变量的检验”理论(KS理论)的论文发在《物理评论快报》上。后来,在郭光灿院士的指导下,黄运锋的博士论文入选全国百篇优秀博士论文。

  但“好折腾”的李传锋,这时又与自己正式指导的第一个弟子许金时去搭建新的实验室,建好后,让他去做实验。此后,他又牵头搭建了几个实验平台,“让喜欢物理的学生好好在这里‘玩’”。

  由于各个实验平台研究方向不同,一切从零开始,再加上以“玩”的心态搞科研,不重视“产出”,李传锋好几年出不了好的成果,这让身为实验室主任的郭光灿颇为不满。

  “我当时也很着急,思考了几天几夜,终于想明白了。”李传锋说,要做就选爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森堡等科学“大牛”关注过的问题,对他们争论过的理论进行实验检验。2007年,他们一篇验证“宏观实在论”(LG不等式)的论文投到《自然·物理》。有位审稿人写了很长的审稿意见,说LG不等式是很重要的问题,这个实验值得肯定,但是这个问题的阐述需要深厚的物理素养,稿件阐述不清晰。审稿人字里行间质疑李传锋对物理研究的态度。

  这封信对李传锋触动很大,让他思考做物理研究到底是为了什么。“把自己当作‘小和尚’,把宇宙规律当作信仰,做物理研究要像小和尚打坐念经一样虔诚,而不仅仅是‘玩’。” 李传锋的心态从此变了,每天上午8点到实验室,晚上11点回家,天天如此,没有周末,他成为实验室最勤奋的人。

  多年的辛勤探索和积累,终于换来柳暗花明。2009年以来,李传锋小组首次观察到光的波粒叠加状态,挑战玻尔互补原理设定的传统界限;实验验证新形式的海森堡不确定原理;实验实现八光子纠缠态并完成八方量子通信复杂性实验研究;实验发现量子关联可以不被环境所破坏并验证关联的突变现象,观测到量子纠缠的突然死亡和再生现象;首次实现单光子偏振态的固态量子存储,99.9%的存储保真度创造世界最高水平……

  这些成果引起国内外量子信息科学界的关注,“观察到光的波粒叠加状态”被《自然·光子学》杂志选为封面故事文章,并被《自然·物理》杂志“研究亮点”栏目报道,评价其“重新定义了波粒二象性的概念”;“八光子纠缠态”成果被评为2011年度中国十大科技新闻。

  “他善于把深奥的理论问题化为简单的实验方案,然后用实验做出来。”郭光灿说,李传锋小组近年来在国际上名声鹊起,目前已经和多个国际著名的理论研究小组展开密切合作。

  “有成果,他总排在后面”

  谈起自己的“师傅”,年仅31岁的特任教授许金时充满感激。2004年从福建师大考上中国科大研究生时,许金时对量子信息所知甚少。一年后,在李传锋的指导下,许金时开始做量子信息实验研究。当时,李传锋刚着手建量子点实验室,师徒二人从零开始,调试设备,理论计算,搭建实验光路,寻找光子纠缠对,不断优化……李传锋手把手教了半年时间,直到许金时对设备和实验方法熟练掌握为止。

  “李老师对科学前沿看得很准,对实验室建设有远见,对学生以激励为主,很少批评学生,不断点燃大家对科学爱的火焰。”许金时说,在与学生讨论时,李老师让大家尽情发挥,他总能从中找出亮点,使学生兴趣盎然。遇到困难,随时找他讨论,他总能给出思路。有的学生进展慢,他就到实验室陪学生一起做,甚至一陪就是几个月。

  对于李传锋的勤奋好学,许金时更加钦佩。去年到美国学术交流时,李传锋感到不能很好地表达自己的思想,于是回国后就下决心攻英语。每天早上、中午、下班的路上,抓住能利用的边边角角时间,不断练听力、口语。“每天夜里,他办公室的灯总是亮到最后。”

  李传锋已培养了7名博士,目前还带有6个研究生。其中,许金时的博士论文入选2011年全国百篇优秀博士论文,今年还拿到了国家优秀青年基金。

  “李传锋对培养学生很用心,不仅是他自己带的研究生,实验室几个发展很好的年轻教授,起步阶段都得到过他的帮助。”郭光灿说,李传锋为人宽厚谦和,淡泊名利,替别人想的多,不太在乎自己的得失。“他指导学生做出的成果,署名时总是把自己排在后面。”

  回首自己的学习和科研历程,李传锋认为,“最重要的是找到适合自己的事”。他对学生的要求是:“喜欢物理”。 (杨保国)

  来源:科技日报 2014年1月8日