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他花5年时间发表1篇论文入选十大科学进展:腾讯分分彩官网

编辑:凯恩/2018-12-11 23:27

  邹奕权,物理系2013级直博生,师从尤力教授,研究方向为基于精密测量的量子纠缠态的制备与研究。从大四进入实验室到第一次观测到玻色爱因斯坦凝聚体,他花了将近两年时间;从搭建完装置到完成第一个实验,他又花了两年时间。第五年,他观测到了910个原子的纠缠,创造了当时超冷原子系统中纠缠原子数的纪录,利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态这项工作入选为科技部2017年十大科学进展。

  是什么让他坚持了五年?他为什么能拿清华「特奖」?生活中的他又是什么样?研读间带你揭秘。

  2012年,大四的邹奕权加入尤力老师的实验小组,研究基于精密测量的量子纠缠态的制备。这种精密测量相关的实验是要求非常高的实验,需要设计和搭建一套几乎「量身定做」的超冷原子装置。而邹奕权刚进组的时候,实验室可以说只是一间「空房子」。所以他们首先得从零开始,搭建超高真空系统、快速而精密的电路系统、复杂的光路系统等等。

  搭建实验平台的工作量很大,邹奕权每天除了七八个小时的睡觉时间外,基本都在实验室。这样的生活持续了大概两年。

  这两年里,每天的实验大多是单调枯燥的,但是,他在单调枯燥中挖掘出了「科研的乐趣」:学会一个新的电路、一个小的实验技巧和一个新的物理知识,都会让他感觉到进步的喜悦。

  他刚进入实验室的时候,因为粗心弄坏了一个2万元的激光功率计。当时他很紧张,因为刚来实验室就弄坏这么「贵」的东西,并且这个东西大家都要用,这让他很沮丧。虽然基本什么都不懂,但是凭着「死马当活马医」的精神,试着换了其中的几个芯片后,他竟然把仪器给修好了。这给了他很多的信心,「弄坏仪器的沮丧也变成了修好仪器的成就感」。

  当实验遇到挑战时,他都怀着热情去想办法解决它,正是这一个个解决问题的过程让他不断积累科研的信心和乐趣。

  2014年7月29日晚上11点左右,又一单调枯燥的日子快过去时,实验组成员终于从装置中第一次观测到了玻色爱因斯坦凝聚体。这标志着,实验平台终于搭建成功。

  实验装置的完成只是真正开始实验的起点,但所有人都很兴奋,因为为了搭建这一平台他们付出了太多心血。邹奕权也很兴奋,为了纪念这一时刻,他掏出手机,发了一条简短的 朋友圈「BEC!!」(玻色爱因斯坦凝聚现象的英文缩写)。但因为「高端得让人看不懂」,大家都以为是他说的是商务英语考试。

  搭建好实验平台后,日常地做着实验依然是常态,因为想要观测到突破经典极限的精度,各种技术噪声都是一个很大的挑战。从微弱的气流影响,到市电所引起的磁场噪声,邹奕权都需要找到解决方案。为了测量重要的数据,他们需要凌晨做实验,更多的时候是需要连续采集数据。

  实验中有一个过程是捕捉原子,要用激光从远处精准地瞄准原子,像射击一样。激光的直径很小,跟比较细的头发丝差不多,而原子团的直径更小。用极细的东西去对准极小的东西,还根本就看不到,这一实验的难度可想而知。加上没有经验,他和团队成员花了一个月时间,才完成了这项后来两天就能完成的工作。

  到2016年,邹奕权所在团队利用量子相变的方法确定性地制备了高度纠缠的双数态玻色爱因斯坦凝聚体,观测到了910个原子的纠缠,创造了当时超冷原子系统中纠缠原子数的纪录。这为未来其它多粒子纠缠态的制备提供了一种思路;还为超越标准量子极限的测量科学与技术的实用化发展,比如实现海森堡极限精度的原子钟和原子干涉仪等,提供了一种可能。

  2017年,邹奕权作为共同一作,将相关工作发表在了Science杂志上。利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态这项工作也因为其重要性,入选了科技部2017年十大科学进展。

  这次邹奕权没有要去庆祝一番的冲动,因为「这其实就是靠之前一点一滴的积累而水到渠成的」。他又投入到了新的实验中。

  有了前面几年的装置搭建和经验积累,不久后,邹奕权和实验小组成员便利用量子相变的方法,首次制备了相比于以往制备的自旋1/2的纠缠态能提供更高测量精度的自旋1的平衡Dicke态,并利用制备的纠缠态演示了超越三模标准量子极限的干涉测量。基于这个成果,邹奕权今年以共同一作身份,在PNAS杂志上发了又一篇论文。

  他觉得自己在博士期间短短几年能看到结果是幸运的:「做科研是有风险的,它不能保证一定会出结果。」有人在快成功的时候放弃了,有人坚持着却一直没有结果。

  五年的积累也让他明白,「做科研要沉下心,不管有没有结果都要认真去做。过程同样有意义,认真做一些事,腾讯分分彩官网,收获的不止是结果」。

  邹奕权觉得自己很普通,谈及自己五年里「坚持」的毅力,他也觉得再普通不过——「因为大家是一个团队,遇到问题是几个人一起在想办法解决,所以不会感到很孤独、很难」。

  不过,熟悉他的同学都知道,之所以觉得自己很普通,是因为他每一步都脚踏实地,一步一个脚印。在他们看来,他实际上「脑袋很灵活」「有想法」「能在比较短的时间内把一些比较难的问题解决」。

  他有深度思考的习惯,不止在实验室,在路上或者在吃饭的时候,他也会时时地去思考问题,实际上许多问题的解决方案并不是他在实验室里面苦思冥想得到的,而是在实验室之外。在实验室,大家把他戏称为「解决问题之人」,意思是大家有什么「疑难杂症」搞不定的话,一般情况下去找他都可以顺利解决。

  之前因为实验久久没有成果,邹奕权也曾想过自己是不是不适合做物理基础研究。但他想清楚如何做选择只在一顿饭之间。他在一次饭间对导师倾诉自己「可能要去外面实习为毕业后转行做准备」,导师鼓励他「再坚持一下,至少把现在的事做完」。这位对科研充满热情的师辈给了邹奕权很大的鼓舞。后来他便没有再被这种「犹疑」的情绪分散掉做实验的专注力。

  邹奕权的妻子钱静颖也说他想事情很清楚、透彻:「他有管理欲望的能力,不会出现很『拧巴』的情况。」

  「他们比较随意,婚纱照是在学校拍的,婚礼没有请同学参加,也没有请大家吃饭,喜糖也没发。」同实验室的师弟悄悄吐槽说。

  邹奕权和钱静颖是在去年5月20日登记结婚的,那时离他们确认爱恋关系只有不到一年时间。

  不过在相恋以前,邹奕权已经和钱静颖相识多年。他们初中同校,高中同班。大学时两人虽然一个在武大,一个在清华,但一直保持着好朋友的关系。邹奕权自己也说不上是何时、怎么喜欢上她的——「可能是因为她漂亮,也可能是因为就是喜欢她了,她长什么样也觉得漂亮。而且她很乐观开朗,跟她一起会很开心」。

  在同学眼里,邹奕权随性率真。就拿求婚来说,两人才在一起数月,他就开始了求婚,并且「直截了当」——

  邹奕权:「你知道吗?我这次过来是打算求婚的,我想过很多新颖的方式,但实行起来都很有难度。」

  两人相恋毕竟不足半年,钱静颖没想到他真的会在这时求婚,就随口应道:「对啊,你有戒指我就答应!」

  在妻子眼里,邹奕权具有很明显的理工科生特质,生活中有时也要「靠数据分析」。有一天两人一起去买菜,出门前他叮嘱妻子多穿点,妻子不听。出门后他询问妻子是否很冷,妻子说是,但他没有把自己的衣服脱下给她披上:「我问你只是为了确定你是否冷,我会记录下今天的温度和你穿的衣服的件数。下次如果遇到同样的温度,我就会提醒你多穿一件。」

  「有时候理性得像『机器人』,但我能够感觉到他的真诚与心意。」妻子笑着说。