走进中科院量子信息重点实验室：“土鳖”的创新摇篮

11年前，中国科学院量子信息重点实验室主任郭广灿还只是一名普通教授。当他带着几个研究生申请由国家自然科学基金设立的“创新研究群体科学基金”时，他几乎被“杀死”。

“你的方向很好，工作基础也很好，但是团队太差了。”经过几次考虑后，基金委员会批准了他们的申请。

然而，近年来，实验室多年积累的成果已经开始积累。2012年，选出了一名“杰出青年”和两名“优秀青年”。今年，又选出了一位“杰出青年”和一位“杰出青年”。

“我们的成就在爆炸式增长，人才的增长也在爆炸式增长。作为人才的摇篮，十多年的积累到这个时候已经出来了。”一提到实验室创新人才培养，中国科学院院士郭广灿一扫出差回来的倦意，兴奋地说:

郭广灿的实验室团队有一个特点，那就是他们中的大多数都是“土著”，而且他们中的大多数人从小就追随郭广灿的中国科技大学的“土著”。

在国家努力吸引海外人才支持科技事业的背景下，许多实验室的科技骨干都是引进人才。然而，郭广灿凭借其独特的视野，培养了一支富有创新和开拓精神的学术团队，有能力走在国际科研的前沿。

成为“敢死队”的支持者

“年轻人，你为什么这么在乎现在？”量子信息重点实验室的郭教授从18岁起就一直关注着郭广灿。到现在为止，他仍然清楚地记得郭广灿第一次对他说的话。

2010年，年仅33岁的郭获得了科技部a类国家重大研究计划(“超级973”)科技专项“固态量子芯片研究”重大项目。今年，他在“一个电子”上成功地实现了10皮秒的量子逻辑门运算，将原来的世界纪录提高了近100倍，朝着实现基于半导体的“量子计算机”迈出了重要的一步。

然而，从目前的评价体系来看，量子芯片领域的研究不仅难度大、风险大，而且从发表文章的角度来看，“收益率”也不一定好。就连郭自己也说，当时很多老院士说这是“不知所措的年轻人做的工作”

然而，这并不是郭第一次决定要“绿眼睛”他一直在中国科技大学研究量子光学。当他上三年级时，他突然觉得现有的量子信息研究不足以吸引他。

在郭广灿的大力支持和资金支持下，郭赴中国科学院访问。结果，郭在回国不到半年的时间里。

“老虎和猫学会爬树。他不会教你的。他必须自己学习。”他走到郭广灿面前说:“我不再写文章了。我打算在接下来的两年里学习固体物理学，好吗？”

当时，郭广灿看到未来实验室的战略部署需要固态物理，但大多数实验室研究人员都是光学专业人员。所以《大大小小的郭》一拍即合。当时不到30岁的郭开始负责组建中国第一个半导体量子芯片研究团队，争夺国际量子计算机的制高点。

搭建一个实验平台，一台仪器要花费350万元。郭广灿认为半导体量子芯片大有可为，于是将实验室能够调动的所有资金首先投入到郭的实验平台上。但这仍然远远不够。郭广灿以自己和整个实验室作为抵押，又从学校借了800万元。

“要迅速做出实验条件。我们有理论和想法，但实验科学只有在完成之后才为人所知。”郭广灿坚信，“即使失败了，也有利于国家的工业和科技发展。”

郭广灿“借钱生活”的“先进消费理念”在学校里广为人知。为此，学校免除了他的800万元欠款，并支持他200万元。

“我们就像*大家庭。在过去的十年里，各种主要的资助项目都被实验室作为一个整体使用。我们会用钱购买任何需要添加任何东西的工具。现在每个“摊位”都拥有世界一流的硬件条件。”郭广灿说道。

“波尔不会高兴的。”

在过去的100年里，玻尔哥本哈根学派的互补原理主导了量子力学领域。它认为光子的波粒二象性是“相反和互补的”。就像硬币的两面，只能看到一面，而不可能同时看到另一面。

然而，实验室的李传锋研究小组在2012年9月的《自然-光学》杂志上发表了一篇论文，声称他们看到了光子的涨落和粒子特性。

南京大学电子科学与工程学院院长史毅告诉我，他们的量子物理教科书是关于玻尔的互补原理的。但现在他们也想拿出我们同时看到的波粒二象性的文章。”郭广灿非常称赞他的弟子。

但是在实验室里，他要求每个人都有一个“我创新，所以我是”。

今年年初，郭广灿把李传锋叫过去，拿出三本书说:“看来没有一本量子力学的书能解释你的实验。太神奇了。”

李传锋笑着对韩寒说:“是的，我们希望把玻尔的理论扩展到包括我们的结论。”

郭广灿一听，微微蹙眉:“波尔不会像你这样想的。如果你那样说，波尔会生气的。你应该更有创造力，推翻玻尔的理论。”

这不仅是郭广灿的“野心”，也是整个实验室的野心。

就在最近，该实验室的十宝森研究团队在世界上首次实现了冷原子系综中具有轨道角动量和空间结构的单光子脉冲的存储和释放，证明了建立高维量子存储单元的可行性，为基于高维量子中继器实现长距离大信息量子信息传输迈出了关键一步。

麻省理工学院的技术评论网站甚至对研究室在“第一个存储单光子形状的量子存储器在中国亮相”主题下的发现给予了积极评价。

没有争夺第一名的竞争。

郭广灿的眼睛非常“毒”。

他是中国第一个研究量子光学的人。30多年前，中国没有人支持他做量子光学，甚至称量子信息为“伪科学”。

“起初，没有人重视郭广灿的工作。用他自己的话说，“他已经当了十多年的法官。”中国科技大学前副校长韩荣典说:“哪门新学科不在板凳上？但他坚持不懈，培养了一大批优秀人才。”

在郭广灿的这场“科学竞赛”中，没有第一名。

他赶上了全球量子信息发展的萌芽阶段，并熟悉量子信息的发展。因此，他在科研上从来没有跟随过外国的潮流，而是做出了前瞻性的战略部署。

1999年，该实验室获得中国科学院实验室评估第一名。郭广灿以350万元的奖金，将对国家安全至关重要、易于产生结果的“量子密码”作为突破口，在世界上首次解决了量子密钥分发过程的稳定性问题。通过实际的通信光路，实现了125公里的单向量子密钥分发。

两年后，他提出了量子纠缠，这是量子信息的核心资源。2011年，《自然通讯》在网上发布了由李传峰和黄云峰的研究团队独立制作的八光子纠缠态，创下了多光子纠缠制备和操作的新纪录。

光有光和量子信息是不够的，所以郭广灿和郭一起部署了一个半导体量子芯片研究平台。

当时，正好赶上金融危机，美国实验室正在降低价格以处置仪器和设备。该实验室前往大洋彼岸的美国，挑选了五种“内脏完整”的“二手货”，并建立了一个成熟的量子芯片处理平台。后来，郭广灿派研究人员到苏州纳米研究所研究微纳加工，建立了以技术进步为重点的评价标准，培养了一支优秀的研究队伍。

从2004年开始，除了“守护家园”的理论团队方向外，郭广灿还部署了量子光学集成芯片的新方向来进行微腔微球的研究。

“我们的四个实验研究方向是把握学科的发展趋势，并根据自己的专业知识逐步做出前瞻性的布局。”在郭广灿看来，做研究不能让外国牵着鼻子走。

迈克尔·克莱顿

董春华读博客时，已经达到了微腔微丸研究的世界最高水平。

然而，在目前的政策下，董春华这个不是“海归”的人几乎不可能留在学校。为了留住董春华这个人才，郭广灿再次慷慨解囊，支持董春华利用实验室经费在俄勒冈大学物理系攻读博士后学位。

当时有人问郭广灿:“你是想和他签协议，还是被释放后不回来？”郭广灿自信地说:“我们相信他会回来，在这里发挥他的作用。”

果然。两年后，董春华作为第一作者在《科学》杂志上发表了一篇文章，带着世界上最耀眼的光力学研究方向重返实验室。

“我们把自己训练成帮助病人滋养血液和调节血液的机构。引进人才就像输血。忽视增强造血功能是不正常的。”郭广灿说道。

李传锋在招生时唯一关心的是他是否热爱物理。“如果你喜欢物理，来吧，如果你有其他选择，如果你想变得富有，就变得富有，”李传锋在接受学生徐进的采访时说。

许进士毕业于福建师范大学，获学士学位。他对量子信息知之甚少，实验基础也很差，但他热爱物理。因此，李传锋聘请他建立了一个量子纠缠实验室。

这一年的大部分时间，李传锋都陪着许在实验室里进士。两人花了一整晚讨论如何建立一个实验平台，寻找光子纠缠伙伴，并不断优化实验。最终，许进士毕业时已经在《自然》杂志上发表了两篇文章。他以“中国100篇优秀博士论文”名列物理学第一，并于今年被评为“优青”。

有些人认为只有进口人才是人才，而国内的“土鳖”不是。我想证明这一点:我们可以自己培养世界级的科学家。”郭广灿这么说。■

科学新闻(2013年第11期科学新闻封面)