2013年，歐洲物理學(xué)會向中國科技大學(xué)近代物理系教授陳宇翱頒發(fā)量子電子學(xué)和量子光學(xué)領(lǐng)域青年科學(xué)家的最高榮譽(yù)“菲涅爾獎”。雖然年僅32歲，陳宇翱卻已是世界量子物理研究領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家，他的研究曾一次入選《自然》年度十大科技亮點(diǎn)、兩次入選歐洲物理學(xué)會“年度物理學(xué)亮點(diǎn)”、兩次入選美國物理學(xué)會“年度物理學(xué)重大事件”、五次入選由中國兩院院士評選出的“中國十大科技進(jìn)展新聞”。
因在物理學(xué)研究領(lǐng)域的卓越成就，陳宇翱獲得由鳳凰衛(wèi)視聯(lián)合海內(nèi)外十余家知名華文媒體和機(jī)構(gòu)評選的2014年度“影響世界華人大獎”。
量子世界的“80后”領(lǐng)軍人物
2013年4月9日，是陳宇翱的32歲生日。就在當(dāng)天，他收到了一份生日大禮——?dú)W洲物理學(xué)會正式致函，授予他2013年度“菲涅爾獎”，以表彰他在光子、冷原子量子操縱和量子信息、量子模擬等領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。菲涅爾獎由歐洲物理學(xué)會設(shè)立，以19世紀(jì)最偉大的光學(xué)家菲涅爾命名，每兩年頒發(fā)一次，每次獎勵兩名35歲以下的青年科學(xué)家，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域各一名。陳宇翱是獲此獎項(xiàng)的第二位華人科學(xué)家，而前一位獲獎?wù)哒撬膶?dǎo)師潘建偉院士。
量子，是一個很多人聽說過卻并不理解的科學(xué)名詞，其實(shí)它離我們并不遙遠(yuǎn)。人們常說雙胞胎之間有神奇的相互感應(yīng)，而在微觀世界,這種真實(shí)存在的現(xiàn)象更為神奇。有共同來源的兩個微觀粒子間具有“糾纏關(guān)系”,無論相距多遠(yuǎn),只要一個粒子狀態(tài)發(fā)生變化,另一個立即產(chǎn)生相應(yīng)變化，這種量子糾纏正是量子通信技術(shù)的基礎(chǔ)。量子糾纏特性賦予了量子通信許多突出的優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)特的加密方式使密鑰具有不可復(fù)制性和絕對安全性,一旦有人竊取密鑰,整個通信信息會“自毀”并告知使用者；量子通信還可以消除線路時延,實(shí)現(xiàn)最快通信等等。
由于其中蘊(yùn)含的巨大戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值，量子通信技術(shù)在近二十年來逐漸成為國際科技競爭中的一大熱點(diǎn)。與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的銀行加密系統(tǒng)，就與量子通信技術(shù)密切相關(guān)。當(dāng)缺乏強(qiáng)有力的自主研發(fā)加密技術(shù)時，中國只能購買國外技術(shù)。然而，隨著中國對量子研究的發(fā)展，中國用上自己的量子加密手段指日可待。如果把量子世界的一個個未知奧秘比喻成“魔盒”，那么陳宇翱對基于光子和超冷原子操縱的可拓展量子信息處理研究正是那把“開啟魔盒的鑰匙”。
對于這位“80后”青年科學(xué)家的成就，人們贊譽(yù)最多的是陳宇翱的天才和勤勉，但他自己卻用嚴(yán)謹(jǐn)而謙虛的科學(xué)口吻總結(jié)：“我不算天才，天分和勤奮占30%，機(jī)遇占70%。菲涅爾獎是對個人研究生涯的一個獎勵，但是這個獎畢竟是對之前工作的肯定，有了前面的參照，后面的工作要更加努力才行?！?
？物理巔峰上的中國追夢人
量子間的糾纏關(guān)系是一道美麗的科學(xué)謎題，而陳宇翱與量子之間似乎也“糾纏”著某種命中注定的緣分。
1998年，17歲的陳宇翱在第29屆國際中學(xué)生物理奧林匹克競賽上一舉奪得“實(shí)驗(yàn)”、“總分”兩項(xiàng)第一，填補(bǔ)了中國學(xué)生從未在國際物理奧賽中取得過“實(shí)驗(yàn)第一名”的空白。這次比賽也為他叩開了通往量子世界的大門，同年，陳宇翱被保送進(jìn)入中科大深造，后師從潘建偉教授，開始了他在量子信息處理領(lǐng)域的科研歷程。學(xué)生時代，他就和同事合作搭建了世界上首個五光子糾纏實(shí)驗(yàn)平臺，奠定了中國在多光子糾纏操縱方面的國際領(lǐng)先地位。2004年，他跟隨潘建偉教授到海德堡大學(xué)攻讀博士學(xué)位，而在前往海德堡之前，潘教授就對陳宇翱表示，希望他學(xué)成后能回國從事科研工作。
2011年年底，陳宇翱全職回到母校中科大工作。從那時起，陳宇翱便開始像候鳥一樣穿梭在位于合肥的中科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室和位于上海的中科大上海研究院之間，開展基于光子和超冷原子操縱的可拓展量子信息處理方向的工作。
他在國際上首次成功制備出八光子薛定諤貓態(tài)，并利用八光子簇態(tài)實(shí)現(xiàn)量子計算中容錯率最高的拓?fù)淞孔蛹m錯；在發(fā)展高亮度糾纏源技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)百公里級自由空間量子隱形傳態(tài)及雙向糾纏分發(fā)，推動了星-地遠(yuǎn)距離量子通信的發(fā)展，為發(fā)射全球首顆“量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，并被《自然》雜志稱贊為“有望成為遠(yuǎn)距離量子通信的里程碑”。如今，作為項(xiàng)目工程總師，陳宇翱正在積極建設(shè)發(fā)改委量子保密通信京滬干線工程，以期實(shí)現(xiàn)目前世界上空間尺度最大、規(guī)模最大的地面廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。
正是有了陳宇翱這樣在量子世界的巔峰上不斷攀爬挺進(jìn)的青年科學(xué)家，在實(shí)現(xiàn)量子通信的長跑競賽中，中國已晉身為“第一方陣”的選手。《自然》雜志曾評論：“在量子通信領(lǐng)域，中國用了不到十年時間，由一個不起眼的國家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅，中國將先于歐洲和北美發(fā)射量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，建立首個全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。”
想取得超乎尋常的成就，要以超乎尋常的夢想做動力，也必然要付出更加超乎尋常的努力。物理學(xué)家的平均工作時間是12小時，陳宇翱每天的生活就像定好了鬧鐘：早餐后，他來到辦公室開始一天的工作；午飯和晚飯是他和家人相聚的時間；晚上8點(diǎn)，他會帶著筆記本電腦回到家里，繼續(xù)工作到深夜。這種在旁人看來是一種苦行僧式的狀態(tài)，卻讓陳宇翱覺得很享受。
量子世界本質(zhì)上的不確定、不可知性是他孜孜以求的動力，更讓他深深癡迷：“量子物理最大的吸引力在于，你能夠?qū)κ挛锏谋驹从幸粋€全新的認(rèn)知。這個領(lǐng)域是實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)理論的，因此，經(jīng)常會出現(xiàn)做實(shí)驗(yàn)之前根本無法想象的事情。我的夢想，就是有一天既能自由地對每個原子實(shí)現(xiàn)單獨(dú)操控，又能同時操控幾十萬個原子，將它們?nèi)我馀判颍剿鞲嗟奈粗澜??！?

（轉(zhuǎn)載于《科學(xué)網(wǎng)》，本刊有文字上的刪改）