—走訪中科院量子信息重點實驗室
11 年前，中科院量子信息重點實驗室主任郭光燦教授還不是院士, 他帶著幾個研究生申請國家自然科學基金委的創新群體，差點就被“斃掉” 。
“你們的方向很好，工作基礎也很好，但是隊伍太差。”基金委幾番猶豫後才批準了他們的申請。
但近年來，實驗室多年積累的成果開始顯現出來，2012年評選出一個傑青、兩個優青，2013 年又評選出一個傑青，一個優青……
“我們的成果在爆發，人才成長在爆發，十幾年的積累作為人才的搖籃到這個時候也出來了。”一提起實驗室的創新人才培養，郭光燦就抑製不住興奮。
他的實驗室隊伍有個特點，就是以“土鱉”居多，大多是從學生時期一直跟著郭光燦的科大“土著”。
在國家大力吸引海外人才支援科技事業的背景下，很多實驗室的科技骨幹都是引進人才。但郭光燦憑借自己獨到的眼光，對學生全力支持，培養出了一支富有創新開拓精神、
具有衝擊國際前沿能力的學術隊伍。
到底是什麽造就了這個“土鱉”的創新搖籃呢？
做“敢死隊”的後援團
“年輕人，為什麽這麽在乎當下呢。”郭國平教授從 18歲起就跟著郭光燦，他還清楚記得第一次見麵時郭光燦老師對他說的話。
2010 年，年僅 33 歲的郭國平獲得科技部 “超級 973”科技專項 1億 3 千萬元的 “固態量子芯片研究” 重大項目，名副其實的 “年輕人挑大梁” 。並於今年成功在 “一個電子” 上實現 10 皮秒級量子邏輯門運算，將原世界紀錄提高近百倍，為實現基於半導體的 “量子計算機” 邁出重要一步。
假如從年輕人的角度看，雖然這個項目對於國家技術和工業發展都很重要，然而難度高、風險高。從當下的評價體係來說，量子芯片想要出文章，一篇就要花一到兩年的時間，
發文章“產出收益”並不好。郭國平自己都說，當時很多老院士都說這是“愣頭青”幹的事兒。
“郭老師對我說，如果你願意去做敢死隊，那就發點銀子給你，讓你上。”郭國平雙手叉在胸前笑了笑，頗有舍我其誰的架勢。
看年輕人挑大梁的另一個角度是外界難免的擔心，上億資金的大項目，萬一失敗怎麽辦。郭光燦告訴記者，“起初科技部不同意，希望我來做首席科學家。我告訴他們，‘請你們相信我，這位年輕人一定能做好。’”
郭光燦對“小郭”的信任是有基礎的，因為這不是郭國平做的第一個“愣頭青”的決定。
他一直在科大學量子光學。但博士三年級，他突然覺得量子信息現有的研究已經不足以吸引自己了。
他記得當時郭光燦問他，“那你想做什麽？”他說，“我也不知道，但我可以去了解有什麽新東西可以發展。”郭光燦一拍板，說：“我可以支持你。”便資助郭國平去日本 NEC
中央研究院進行一年的訪學。
結果半年不到，郭國平卻回來了。“老虎跟貓學爬樹，他不會教你的，肯定要自己學。”他走到郭光燦麵前說，“我不再寫文章了，後麵兩年我要去選修固體物理的課，行不行？”
當時，郭光燦看到了未來實驗室的戰略部署需要固態物理，但實驗室多數都是光學專業的，沒有搞固態理論的基礎。“大小郭”一拍即合。當時不到 30 歲的郭國平開始負責建設國內首個半導體量子芯片研究組，競爭國際量子計算機的製高點。
但是要想搭建實驗平台，一台儀器就要 350 萬。郭光燦相信半導體量子芯片是有前途的，便將實驗室所有能調動的錢都先投入到郭國平的實驗平台。
“我當時就覺得，留校就是為了郭老師這個知音。他相信我，就像女孩子找男朋友一樣，她相信你是潛力股，換一個人就未必如此。”郭國平感歎道。
但是實驗室湊的錢也不夠，郭光燦就以自己和整個實驗室作擔保，向學校借了 800 萬元。
“要趕快把實驗條件做成，我們有理論有想法，但是實驗科學隻有做過了才知道。”郭光燦堅信，“就算失敗了，對國家的工業和技術發展也是有好處的。”
郭光燦“借錢過日子”的超前消費觀在學校是出了名的，在科大財務有個綽號叫“借錢大戶”。後來，項目拿到國家經費支持，學校匹配了一千萬，也就是說不但免了這 800 萬
欠款，還額外支持了 200 萬元。
5 年後，郭國平負責的項目順利完成。其間，曾於 2013年成功在 “一個電子” 上實現 10 皮秒級量子邏輯門運算，將原世界紀錄提高近百倍，為實現基於半導體的 “量子計算機” 邁出重要一步。
“我們實驗室有這個傳統。我有什麽想法，去找老師提。郭光燦老師很有品位，隻要這個有潛力，他就會想盡辦法爭取資源，不怕我們是年輕人。”四年級研究生周宗權說。今年，研究生四年級周宗權和他的導師李傳鋒教授就拿到了國家基金委 5700 多萬元的“多功能固態量子存儲儀器”項目。而早在 2010 年，郭光燦就開始為他們超前投入。
“我們就像社會主義大家庭一樣，這十幾年各種經費大項目都是實驗室統籌使用。哪兒需要加什麽，我們就把錢放在哪裏置買儀器，建構條件。現在每個攤子都有國際一流水平的硬件條件。”郭光燦說。
郭光燦為實驗室打造的是一個團隊，並且為團隊建立起了優良的學術氛圍和研究條件，而且一代代傳承發展。十三五期間，實驗室推進量子計算機的研究，又是上億經費的項目，郭光燦又交到年輕人手裏。“像這樣的項目，要有十年二十年的積累，讓年輕人從一開始就挑起來，比他們從我手裏接過擔子，要快得多。”
“玻爾會不高興的”
在過去的一百多年間，哥本哈根學派的玻爾互補原理一直統治著量子力學界。他認為，光子的波粒二象性是“對立互補”的。如同一枚硬幣的兩麵，隻能看到其中一麵，不可能同時看到另一麵。
但是實驗室的李傳鋒研究小組 2012 年 9 月發表在《自然—光學》的論文則宣稱，他們同時看到了光子的波動性和粒子性。
“南京大學電子科學與工程學院院長施毅告訴我，他們的量子物理課本來要講玻爾的互補原理。但現在他們第一堂課卻把我們同時看到波粒二象性的文章拿出來講。”郭光燦
對外都這麽誇獎自己的徒弟。
但在實驗室，他卻要求大家有一種“我創新故我在”的勁頭。
2013 年年初時，郭光燦把李傳鋒叫了過去，抽出三本書來說， “你們這個實驗量子力學結果，書裏麵好像解釋不了，我們當時上學可不是那麽講的，太牛了。”
李 傳 鋒 憨 憨 一 笑 ，“ 是 啊 ， 我 們 希 望 把 玻 爾 的 理 論 擴 展一下，把我們的結論包含進去。”
郭 光 燦 聽 了 ， 卻 微 微 一 皺 眉 ，“ 玻 爾 根 本 不 會 像 你 這 麽想，你這種說法玻爾都會生氣的。你應該更有創造力，把玻爾的理論推翻。”
郭光燦希望實驗室的年輕人都有這樣的“野心”。
近期，實驗室的史保森教授研究小組在國際上首次實現了攜帶軌道角動量、具有空間結構的單光子脈衝在冷原子係綜中的存儲與釋放，證明了建立高維量子存儲單元的可行性，
邁 出 了 基 於 高 維 量 子 中 繼 器 實 現 遠 距 離 大 信 息 量 量 子 信 息傳輸的關鍵一步。
麻省理工 學院 的 TechnologyReview 網站 更以“第一 個存儲單光子形狀的量子存儲器在中國揭開麵紗”為題進行了積極的評價。
自己領跑闖新路
郭光燦的眼光“毒”得很。
他是國內第一個做量子光學的。 30 多年前，國內沒有人支持他做量子光學，甚至把量子信息稱之為偽科學。
“郭光燦的工作剛開始沒人重視，按他自己的話說，‘坐了十多年冷板凳’。”中國科大原副校長韓榮典說，“哪個新學科不是坐冷板凳？但是他堅持下來了，還培養了一大批傑出人才，基本上都是從學生開始培養。”
在郭光燦的“科學賽跑”中，沒有終點，沒有第一名。他趕上了全球量子信息發展的萌芽，熟知量子信息發展動態。因此，他做科研從來不緊跟國外的“風”，而是前瞻性地進行幾個的大戰略部署。
1999 年，實驗室在中科院實驗室評比中獲得第一名，獎金 350 萬。郭光燦借助這第一桶金，選擇對國家安全非常重要且容易出成果的 “量子密碼” 作為突破口，在國際上首次解決了量子密鑰分配過程的穩定性問題，經由實際通信光路實現了 125 公裏單向量子密鑰分配。
兩年後，他又布局量子信息最核心的資源——量子糾纏。
2011 年，《自然-通信》在線發表了李傳鋒、黃運鋒研究組獨立製備出的八光子糾纏態，刷新了多光子糾纏製備與操作數目的世界記錄。
“黃運鋒從 2 光子、到 4 個、6 個，自己一點點摸索出來。所以關於糾纏的所有技術他都精通。”郭光燦評價說。李傳鋒近三年在 Nature 子刊、 PRL 上各發表了 6 篇文章，成
果在兩三年中爆發出來，2013 年在 35 歲也獲得了 “傑青”稱號，成為基金委信息學部最年輕的 “傑青”。
但是，隻有光學和量子信息還不夠，未來真正有用的是固體。因此郭光燦又與郭國平一道，部署了半導體量子芯片研究平台。該實驗平台建設需要 6 台設備，但學校借來的 800萬隻夠買一兩台設備。因此，郭光燦為此動起了商人的腦筋。當時正好趕上金融危機，美國實驗室都在降價處理儀器設備 。郭 光 燦 實 驗 室 便 去 美 國 挑 選 購 買了 5 台 “ 五 髒 俱 全 ”的二手貨，建起了成熟的量子芯片加工平台。隨後，他又派研究人員到蘇州納米所學習微納加工，建立起不考核文章，主要考核技術進步的評價標準，培養出一支優秀的研究隊伍。
除了“看家”的理論組方向之外，郭光燦又於 2004 年開始，部署了新的量子光集成芯片方向，進行微腔小球研究。
“我們的四個實驗研究方向把握了學科發展的趨勢，結合自己的特長，逐步做出了前瞻性布局，不是國外哪個方向牛才跟風。” 。
土鱉照樣出英雄
董春華讀博時，就已經將微腔小球做到了世界最好的水平。
他想留校，但留不下。因為在當時的政策下，寧願引進國外的年輕人，也不要留他這樣的優秀人才。郭光燦為了把這個人才吸引過來，再次慷慨解囊，用實驗室經費支持董春華去合作夥伴俄勒岡大學物理係教授王海林那兒讀博士後。
兩年後，董春華發表了 Science 第一作者的文章《Opto-mechanical dark mode》，並帶著世界上最耀眼的光機械方向（該研究成果的貢獻）回到了量子信息重點實驗室。
當時，有人問郭光燦，“你要不要跟他簽個協議，會不會放出去就不回來了啊？” 郭光燦自 信地說 ，“我們相信他能回來，這裏才能發揮他的作用。”
董春華去了俄勒岡才發現，自己國內的平台比國外好得多。在俄勒岡，他們要做一個實驗還要去別的組借儀器。而且更重要的是，他發現隻有在科大，他才能發揮出自己最大的潛力。
“我們自己培養人如同幫病人養血，調理好生血的機構。引進人才如同輸血，忽視增強自己的造血機能，是不正常的。”有些實驗室依靠引進人才為核心，但量子信息重點實驗室從不追風引進“千人”，也非常歡迎來自全國各地的學生。
李傳鋒招學生，唯一看重的就是是否熱愛物理。“如果你喜歡物理就來，如果還有其他選擇，想去發財就去發財”，李傳鋒麵試學生許金時的時候是這麽說的。
他的學生許金時本科畢業於福建師範大學，對量子信息所知甚少，實驗基礎也很差，但就是熱愛物理。於是，李傳鋒就把他招進來一同建立量子糾纏實驗室。
大半年的時間，李傳鋒經常在實驗室陪著許金時。二人整晚整晚地討論如何搭建實驗平台、尋找光子糾纏對，不斷優化實驗。最終，許金時畢業時已有兩篇文章在 Nature 子刊發表，並獲得了“全國百篇優秀博士論文”物理排名第一，2013 年評上了“優青”。
“有些人覺得隻有引進的人才才是人才，國內土鱉不是人才。我想證明這點：我們自己能培養世界一流的科學家。”郭光燦如是說。
（本文來源：科學網，《科學新聞》2013-12-3，文章原名：
《走訪中科院量子信息重點實驗室：“土鱉”的創新搖籃》，原作者：科學新聞聞聞聞者 薑天海，
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/12/28
