“五一”劳动节,他在实验室“与光共振”

新华网 2021-05-03 作者:徐海涛

  将一条长600米、秒速30万公里的光静止下来,装进一个5毫米长的晶体,是什么体验?

  中国科学技术大学博士生马钰可能是最适合回答这个问题的人。几天前,以他为第一作者的“光存储”论文发表在国际知名学术期刊《自然·通讯》上,审稿人认为这是“一个巨大的成就”。

  5年前,21岁的马钰刚开始硕博连读生涯,遇到的就是量子信息领域的核心难题:如何长时间保持光子的量子态?

  量子态包括量子叠加、量子纠缠,没有长时间相干的量子态,就难以实现有实用价值的量子通信、量子计算。但这些“态”极其短暂、脆弱,一般只能保持不到1秒甚至几毫秒。

  2015年,澳大利亚学者发现一种晶体在某种情况下能保持6小时量子态,但要实现光存储则困难重重。

  “经过这5年,我最大的体会是:精准定位困难比解决困难更难。”5月1日,马钰在实验室告诉记者,在导师李传锋教授、周宗权副教授的带领下,他们研究组发现这项研究的核心困难,是如何让晶体中的原子与组成光的光子共振。

  “第一步是找到这种晶体中原子的共振频率,第二步是把光子也调整到这个频率,第三步是要让它们共振起来传递量子态。”马钰说,研究的前期最困难,为了搞清楚材料的光学性质,研究组仅搭建科研仪器就用了3年。

  一周6天,每天从早晨9点到晚上9点都泡在实验室“与光共振”。马钰说,他这是“自发型996”。经过团队5年努力,他们最终成功将光的存储时间提升至1小时,大幅刷新了2013年德国团队1分钟的世界纪录,向实现量子U盘迈出重要一步。

  今年“五一”劳动节,马钰像平时一样早晨9点就来到实验室。“研究生阶段,我给自己定的目标是解决一个重要的科学问题。”他说。下个月就要博士毕业了,将来无论是留在学术界还是到企业工作,他的新目标都是解决一个面向应用的重要技术问题。

  “光子是所有粒子中最神秘、最难理解的,它速度最快也最难捕捉,但对人类社会贡献巨大。我未来准备继续研究光,与时代共振,解决‘卡脖子’的关键核心技术问题。”马钰说。

责任编辑:xujinghui

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