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李传锋酷爱物理,1980年开始从事激光、非线性光学和量子光学实验及理论研究
2020-04-24 05:02

吴令安,现研究方向为量子光学。现任中科院物理所研究员、博士生导师、《中国物理快报》副主编、英国物理学会北京代表处顾问等职。1980年开始从事激光、非线性光学和量子光学实验及理论研究。

青年科技奖得主李传锋:“玩”出来的信仰

厦门网 2013-09-14 00:00

在读博期间首次用光参量谐振腔实现光压缩态,创63%压缩率纪录,文章单篇引用一千多次。在国内最早开始量子密码通信实验研究,1995年在国内首次演示自由空间中量子密钥的分发,2000年首次实现1.1 km全光纤量子密码通信实验系统;同时开始研究基于单光子和纠缠光子对的真随机数源、单光子探测器自绝对标定等应用。

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■将新闻进行到底

■本报记者 杨保国

中国物理学会女物理学家圆桌会议在厦大举行学术会议。

如今,吴令安已年近七旬,仍然孜孜不倦地活跃在科研一线,致力于“鬼”成像等量子信息相关的研究。继2004年评为全国三八红旗手之后,2013年荣获第四届“谢希德物理奖”。作为一名女性科学家,她鼓励女性从事科研,为男女公平待遇奔走发声,她说:没有什么事情是男性可以做到,而女性做不到的。

继2012年和2013年获得王大珩光学奖和国家杰出青年科学基金后,中国科学技术大学教授李传锋不久前又站在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。

本报讯 如何让物理学优秀女生早日成婚,而不至于成为“剩斗士”,这一点也不输给当今物理难题,还更加紧迫——昨日,这个话题成为在厦大举行的中国物理学会2013年秋季学术会议的一个焦点。

归国:从天文梦到物理梦

在“找到自己喜欢并适合的事”的过程中,李传锋的科研道路颇为曲折。

复旦大学一位男教授在此间举行的女物理学家圆桌会议上说,这几年招生,我希望女生越少越好,原因是——学问做得好的女生,往往找不到对象。他说,我不愿意这样“害”她们。这位男物理学家说,如果他培养优秀女生是以她们孤独终身为代价的话,他“不会愿意”。这时,一些女物理学家建议他:为什么不把自己的男学生介绍给这些优秀女生。他说,事实证明这是不可行的——优秀女生往往看不起同龄的男生。

由于父亲在牛津大学任教,吴令安从小生活在英国。轻松愉悦的环境奠定了她热爱创作、动手做实验的基础,从红色卷心菜中熬出酸碱试剂,用过饱和溶液生长大块的硫酸铜等单晶,还用尿素和甲醛自制了一个脲醛塑料碟子……

李传锋酷爱物理,1990年高考填报志愿时,第一志愿的4个专业全都填了中国科大的物理。刚进科大时,秉性贪玩的他很紧张,“因为班上有好几个高考状元”。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,就在武侠小说的世界里休憩,学习成绩名列前茅。

另一位北大男教授说,物理系女研究生进校时,老师们会敦促女生们赶快去找对象。老师们最近得到好消息,物理学女研究生们全部都有对象了!他告诫参加会议的厦大物理系的女生们:有好的男生,赶紧追!别拖!

小时的吴令安,望着夜里的天空上的星星总会想,“那上面也有和我们一样的世界吗?”这样简单的疑问支撑着她学天文的想法。1961年加加林乘坐宇宙飞船成功完成了世界上首次载人宇宙飞行。因为这件事,吴令安梦想着做一个宇航员,这一年她17岁。

李传锋骨子里喜欢尝试新鲜东西,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。这时,他感到自己的基础已学得很扎实,加上课程不多,于是玩起了电子游戏。但有点“玩过了头”,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一顿。

女物理学家圆桌会议是中国物理学会2013年秋季学术会议中的一个组成部分,它成立的目的是要努力为女物理工作者建立一个公平、和谐的环境。

但在18岁,吴令安随父归国,准备考国内大学圆飞翔天空之梦。但当时她还是中文“文盲”,有人告诉她:你的语文不好,如果参加全国高考,肯定考不上大学,于是她凭借在英国的高考成绩,转学转入北京大学物理系。

“当时感到被同学甩掉了两条街,就下不玩了。”李传锋说,这段经历也带来一个好处,做事能很快进入一种忘我的状态。郭老师让他研究“BEC理论”(玻色-爱因斯坦凝聚),他整天研读英文文献,很快就发表了SCI论文。

不过,比起男女的公平,优秀女生的婚姻,看来更加紧迫。女物理学家说,女硕士生和女博士生嫁不出去的现象,正在让越来越多的女生在科学研究面前望而却步。这已经“不亚于一个学术难题”。

以后不管遇到什么困难或“诱惑”,吴令安都选择继续学习物理的梦想。

尽管如此,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,“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,得到郭光灿的支持。

超过2000人参加今年在厦大举行的为期三天的秋季学术会议,包括诺贝尔物理奖获得者丁肇中等人。中国物理学会秋季学术会议今年是第15届,由厦大物理与机电工程学院承办,它是中国物理学界规模最大、综合性最强的学术盛会。

1979年,邓小平和方毅副总理访问美国,吴令安担任方毅专职翻译,当时方毅是中科院院长而吴令安是他的英语口语老师。有一次院长办公室吴兴主任曾暗示她:方毅院长考虑需要外事秘书。但她仍向往做真正的科研而拒绝了,她回答说:“不需要,你的外语就足够好了。”

作研究要像和尚打坐念经

中科院研究员吴令安

1981年,已满37岁的吴令安到美国德州大学奥斯汀分校进修,重回课堂学习物理。

作实验研究,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。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。他发现学生黄运锋动手能力极强,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。

曾为邓小平当翻译

专研:开辟基于光纠缠态的量子光学新途径

从2001年开始,实验室陆续出了一些成果,其中实验验证KS理论(“量子力学与隐变量的检验”)的论文发在《物理评论快报》上。在郭光灿指导下,黄运锋的博士论文入选全国百篇优秀博士论文。

厦门网 2013-09-14 00:00手机看厦门网

1986年,在美国读博期间,她和导师Jeff Kimble一起首次用光参量谐振腔实现光挤压态,压缩率高达4.3dB。

此后,好奇心驱使李传锋相继牵头搭建了十多个实验平台。由于大部分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感到焦急。

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吴令安回忆起当时的场景,依然十分激动,“我们决定星期六做最后一次尝试,寻找挤压真空态。周末干扰少,一切较稳定。星期天凌晨3点,突然间频谱仪上缓慢出现了一条看似正弦波的曲线,幅度变得越来越大,然后慢慢地消失”。

“我也很着急,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、玻尔等“大牛”关注过的问题,对其争论过的理论进行实验检验。

  吴令安

她明白:那就是挤压态的信号!导师也非常高兴,连忙重复实验,记录数据,到早上5点再回去睡觉,下午补充数据,打印透明片。

2007年,他们一篇验证“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,但是阐述其需要深厚的物理素养,稿件阐述不清晰。审稿人质疑李传锋研究的态度。

  本报讯 中科院物理所研究员吴令安昨天获得谢希德物理奖。她的一生充满传奇经历:她曾担任邓小平、华国锋的翻译,还参加了毛泽东遗体处理。

这次实验创下63%压缩率的世界纪录,开辟了

这对李传锋触动很大,他开始思考作物理研究到底是为了什么。“光喜欢还不够,还要把宇宙规律当作信仰,作物理研究要像小和尚打坐念经一样虔诚。”他说,喜欢和信仰是不一样的,信仰还使你感到责任。他的心态变了,每天早8点到实验室,晚11点回家,几乎没有周末,成为实验室最勤奋的人。

69岁的吴令安穿着灰色花朵连衣裙,十分瘦小。但她说,女性要自强,不能把很多事情理所当然地让男生干,不能娇气。

以非线性晶体研究量子光学的新途径。

多年的辛勤换来累累硕果。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……

她的人生

此后,吴令安继续在量子光学领域奋斗。

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。

曾教中科院院长三年英语

在获得博士学位后再次回国的吴令安,生活、事业都比较艰难。当时她在实验室的北屋工作,窗户没有密封,风呱呱地吹进灰尘,她每天一到实验室就是打扫卫生,她回忆道:“当时没有超净室,环境太脏,在这样的条件下做挤压态的实验太困难了。”

“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,目前正与多个国际著名的理论研究小组展开密切合作。

  吴令安的父亲吴世昌是著名的红学家、词学家,上个世纪四十年代末,吴世昌应邀到牛津大学任教。因此,吴令安是在英国长大的。

但让吴令安高兴的是,她后来找到了花钱少又有思想的量子保密通信实验,和清华大学本科生邵进一起完成,最终实现了国内第一个自由空间量子密钥分发演示实验,1995年发表在《量子光学》的创刊号上。

让喜欢物理的学生来这里好好“玩”

英国小学的手工课,男孩子学习木工活,女孩子学打毛衣,可吴令安不喜欢打毛衣,要求学木工,老师不同意。吴令安说,因此我一辈子都不喜欢打毛衣。

在八十年代,她和同事研制的法拉第光隔离器已由物科公司生产。吴令安当时在美国需要这种光隔离器,在自己买了材料后进行组装,转为生产。她说:“我总希望能做点和应用结合的研究,能看到所做的科研对社会、对人类有用的结果。”

搭建了那么多实验平台,李传锋的目的之一是“让喜欢物理的学生好好在这里‘玩’”。

吴令安1962年回到北京时,基本上不会说中文。这一劣势在后来反倒为她带去很多机会。

回忆:敢于挑战老师

周宗权在合肥工业大学读大三的时候,从中国科大BBS上看到李传锋小组招本科生。他立即找到李老师办公室,说自己希望来这里学习。

在吴令安昨日展示的图片里,有时任国家副总理的邓小平接见国外科学家时,她为他们担任翻译的情景。有一阵子,她还为当时的国务院副总理、中科院院长方毅做英文老师,每礼拜教方毅一小时的英语口语,一直讲了3年。吴令安说,每次上课,都从《西行漫记》中节选一段。

在美国,吴令安喜欢和导师辩论。僵持不下时导师会说:“我们打赌,打一瓶啤酒,谁输了就请喝一瓶啤酒!”这样和老师打赌的经历有过三次,输了两次,赢了一次。

李传锋对他只提出一个要求,“真正喜欢物理”。周宗权果然很投入,很短时间就提交了关于量子点研究进展的综述报告。“报告很专业”,李传锋看后,希望他过来读研。后来,实验室部署新方向时,李传锋让还在读大四的周宗权负责建固态量子存储研究平台,转做该方向的研究。

她还参与毛泽东遗体的光整容——1976年毛泽东去世后,中科院物理所承担了低温保护和光整容等任务。

吴令安至今回忆起来还是满满的幸福,“有一次,我已经看出来是我不对,但他说:‘不行不行,你是错的,你还不请我喝一瓶啤酒?’”

2010年考到李传锋门下后,在郭光灿和李传锋的指导下,周宗权搭建了国内首个基于稀土掺杂晶体的固态量子存储实验平台,并在国际上首次实现对单光子偏振态的高保真度固态量子存储。基于该平台,他又完成了一系列基础物理理论的实验检验。基于此,实验室提出“多功能量子存储器”项目,2013年获得国家重大科研仪器研究专项支持,周宗权目前主要致力于该原创仪器及其应用的研发。

吴令安昨天应邀为女物理学家圆桌会议介绍自己成长经历时说,当时这项任务被称为“一号工程”。物理所拿到的任务之一是:为了瞻仰时让遗容达到“栩栩如生”的效果,不能使用化妆品,要使用光。

她现在还与这位导师保持着友谊。今年5月,Kimble邀请她去美国开会,并参加他的65周岁生日庆典。

李传锋对学生以激励为主,很少批评。在与学生讨论时,他让大家尽情发挥,从中找出亮点,使学生兴趣盎然。有的学生科研进展慢,他就到实验室陪学生一起做,甚至一陪就是几个月。

后来,这位女物理学家的传奇还在继续,她在37岁出国攻读物理学研究生,当时是两个孩子的母亲。

“他是一个很严厉的老师,我也不知道他为什么收留我那么大年纪的研究生,可能是我喜欢和他对着干。”吴老师笑道。

李传锋已培养了7名博士,目前还带有6个研究生,到他实验室去“玩”的本科生有数十名。大弟子许金时的博士论文入选2011年全国百篇优博论文,并且年仅31岁就被中国科大聘为特任教授。

她的爱情

吴令安对中学物理老师印象非常深刻,反而觉得这位老师太“糟糕”了。“有一次,我们星期五下午是电学实验课,做了一半,没有信号,什么都测不到。”忽然老师说:“哎呀我想起来了,我那天把保险丝给拔掉了。”所以当时实验中根本一点电都没有。

“李传锋对学生很用心,不仅是他自己的研究生,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,李传锋淡泊名利,指导学生作出成果,论文署名时总把自己排在后面。

她丈夫是北大物理系同学

有一次考试,这位物理老师给吴令安少算了两分,后来她去找老师说:“您给我97分,实际上我应该是99分。”老师无奈地说:“算了算了,反正你是第一名,就不给你改了。”

《中国科学报》 (2014-01-10 第7版 学人)

  吴令安当年并没有今天的物理学女生成为“剩斗士”的危机,她说,读物理的女生特别少,班上仅有的七八名女生,到毕业时,就被“抢光”了。

未来:只要我不得老年痴呆症,就继续搞科研

吴令安的丈夫就是她北大物理系同学,她说,我在中学时就打定主意:“不能找一个比自己笨的人。”

吴令安的爱好很多,游泳、看小说、种花……但这些爱好都没时间实现。家里的阳台上全部种着花,但都因缺乏管理而长虫;家里好几个书架书籍,还有两箱英文侦探小说,她说:“等有时间慢慢看”。

她并不认为事业和家庭有什么矛盾,她有两个孩子,也不妨碍她“为量子光学发展完成几项开创性实验”。吴令安说,我们有分工,譬如说“买菜做饭归他,搞卫生、买衣服归我”。

今年吴令安70岁,本该65岁退休养老,可她却不愿意过退休后的闲生活,“你让我整天看电视、打太极拳什么的,我就没有兴趣,我还要为科研奋斗一段时间。很多科研人员都还在继续干,即使报酬少了,他们还愿意干,不是因为钱,就是因为兴趣!”

没有矛盾的奥秘还在于“要求不高”,吴令安说,我老伴做了几十年的饭,说老实话,手艺也不高,但我什么都能吃;没时间我们就到食堂买饭。

科研是她最大的兴趣,她说:“我要是纺织工厂的女工,我早就不干了,因为挺枯燥的。但是搞科研,每天都是新的东西,你不创新就没法做下去,所以你从来不会be bored。”

她的观点

说到这里,吴令安眼里闪烁着光芒,她告诉笔者,自己的身体还很好,所以才能干,“只要允许,并且我不得老年痴呆症,我就继续搞科研!”

男女在智力上是平等的

但是她抱怨,“现在时间都浪费在非科研上面了,各种报表,特别是最近增加的财务程序,都是增加我们科研人员的负担,所以在实验室干活的时间太少了。”

  在昨天的女物理学家圆桌会议上,有物理学家认为,女物理学家之所以少,除了社会分工因素之外,应该还有天生因素,甚至有的女物理学家也如此认为。吴令安对此嗤之以鼻,她认为,没有什么事情是男人可以做到,而女人做不到的。换句话说,男女在智力上是平等的。

而且让吴令安较为失落的是,国内退休博士生导师有很多限制,比如不能招研究生、不能申请经费等,所以自己也很难再做出比较大的成就。

但为什么女物理学家还是那么少呢?吴令安把它归结于从小受的教育,譬如说,中学上物理时,老师会说,你们刚开始学物理,是新的学科,可能女同学会觉得难一点。父母也会说,女孩学物理有什么用,到时候找不到好丈夫。

——延伸阅读——

物理界如果没有女性,又有什么关系?吴令安不客气地反问:“中国足球队能不能出线,又有什么关系?”她认为,两者都关系到一种参与意识和自豪感。

教导学生淡泊名利

这位女物理学家对从事科学的女性的建议是:轻“物”重“理”——追求学问,不追求物质的东西。

“您教导学生有什么独特的体会吗?”笔者问道。

  谢希德物理奖

“You can never be too careful(做事再细心点也不会过分,即越细心越好)。其次,永远不能‘想当然’,就是要敢于怀疑。别人给你弄一个东西,说什么都调好了,你不能盲目相信,要自己去验证一下。”吴令安说。

  谢希德是我国著名的女物理学家、杰出的教育家和国际知名的社会活动家。为纪念她的突出贡献,中国物理学会和上海市科学技术协会联合设立谢希德物理奖。谢希德物理奖每两年评选和颁发一次,一般每次评出获奖者一人,奖励为中国物理学研究和物理教育做出突出贡献的女物理工作者。

李申是已经毕业的博士生,她对吴老师的第一印象是很有原则,“对待国家经费的申请十分谨慎,同时保证经费里的每一分钱都发挥它最大的作用。”李申笑着告诉笔者说:“吴老师自己淡泊名利,也教导我们要淡泊名利。” 她坦言,现在学术圈存在一些浮躁气氛,而像吴老师这样能够安稳、踏实、专心做学术的态度值得我们学习。

作为导师,吴令安和其他老师不一样,李申说:“吴老师不会给你划定条条框框,她会让你在这个领域,自己去学,去想,去悟,然后自己感兴趣的方向,去钻研,所以做吴老师的学生会很累,她注重积累、锻炼学生的能力,一般吴老师只示范初入实验室的基本技能、提醒实验室的各种注意事项及禁忌。之后的一切就要靠自己去问,去学,去思考了。”

“头几次给学生演示,后几次让他们自己去琢磨,让师兄师哥教,一代代传下来,要敢于放手让学生做,不能怕他们把仪器搞坏,当然还要嘱咐他们要细心。”吴令安笑道:“我也不可能每次都站在学生旁边做,哪里有时间啊。”

如今,她已培养了几十名研究生,包括十多个博士生,毕业后在各高校、研究所任职,也有出国的。