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创新风采录
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郭光灿:另辟蹊径独树一帜

     科学之路有时很像一句俗语“条条道路通罗马”,即用科学方法解决某一问题时,会有多条途径。中国科技大学的郭光灿院士是位很善于开辟另一条路径的人,他在接受采访时说,他与学生研究“量子编码”和“量子概率克隆”这两项在国际量子信息界产生了很大影响的成果中,都因走出另一条路线,最终取得了突破性进展,获得成功。
   他说,运用量子力学原理制成的量子系统,由于环境干扰严重,运行时其相干性十分脆弱,容易被破坏。这种消相干问题若不能解决,量子计算机等量子系统造福于人类的理想将永远是海市蜃楼。因而,有人研究出纠错码,试图解决这一问题。
    为了更好地解决有效保持量子相干性的问题,他和学生在研究中发现,在某种所谓集体消相干的特定环境下,存在特殊的量子状态,可以稳定地保持量子相干性,即使环境不断地干扰它,它都是如此。他与学生一直在理论上证明,运用这种特殊的量子态可以确保量子计算机可靠地运行,这就是他们所谓量子避错编码。他们论证的这个原理,近年来不仅被国际上的有关研究人员广泛引用推广,而且已被实验所证实。
    据介绍,目前科学界关于量子相干性问题的解决途径共有3种方式,分别运用不同原理发明了纠错、避错和防错3种不同类型的编码,郭光灿院士和学生所找到的就是其中的避错码。中国科学界因他们所获得的成果在国际量子科学界享有良好声誉。
    在他们随后开展的“量子概率克隆”研究中,由于量子信息是不可克隆的,可用于设置具有最高保密性的密码。因为这样的密码不会被窃听,也不会被破译,世界各国都将其列入重要研究之中。然而,怎样既不违背不克隆定理又能提取信息呢?郭光灿院士和学生们一道提出了概率克隆的理念,即每次克隆不一定成功,但一旦克隆成功则100%精确。他和学生不仅在理论上证实了这一方法的可行,而且后来在中科院知识创新工程支持下,开展了实验研究,把这一理论变成了现实。他由此走在了国际量子信息研究的前列,并多次被邀请在国际学术会议上做报告。
    可谁能料想开展如此前沿研究的科学家,坐了近20年的冷板凳?
    郭光灿院士说,在1998年之前,他的研究工作开展得非常困难,那时中科院没有创新工程,研究经费很少,在香山科学会议上,国内学术界关于开展量子信息研究的课题争论很大,甚至没有几个人参加会议。中科院创新工程实施后,中科院高技术局坚定地支持了他的科研课题,当时有人说桂文庄局长“把宝压在郭光灿身上,风险系数太高了”,没料他真看准了。否则,郭光灿和他的学生最多只能做些理论探讨。
    为此,郭光灿院士深有感触地说,一个好的管理者会有很强的洞察力,很有远见,会在关键时发挥作用。
    当记者问“您被冷落时是否打过退堂鼓”时,郭光灿院士肯定地说,“没有。因为量子信息研究在国际上刚刚起步,只要精选有分量的课题深入研究,一定会产生影响,一定能出成果。”
    20多年以来,为了选取有分量的课题,郭光灿院士不论过去还是现在,都经常在实验室召开“神仙会”,请大家一起谈感觉,论证有把握成功的课题,一旦确定主攻方向,立即调人集中去做。
    不仅科研如此,郭光灿院士告诉记者,他还把另辟蹊径的科研理念运用于实验室的建设、管理和发展方面,以便后继有人。

(本栏目与科学时报社合办)

(科学时报记者 王静)
 
 
 
 
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