人物生平
早年經(jīng)歷
陸朝陽出生于1982年12月,是浙江東陽市畫水鎮(zhèn)陸秀村巉頭自然村人。他自幼聰穎好學(xué),1997年從畫水鎮(zhèn)中考入東陽中學(xué),在東中期間曾擔(dān)任實(shí)驗(yàn)班班長(zhǎng),獲得過王惕吾一等獎(jiǎng)學(xué)金和嚴(yán)濟(jì)慈獎(jiǎng)學(xué)金。2000年,陸朝陽考入中國(guó)科技大學(xué)物理系。成績(jī)優(yōu)秀的他,在本科畢業(yè)后原計(jì)劃被保送到微電子專業(yè)讀研究生。然而,一次偶然的同鄉(xiāng)聚會(huì),改變了他的專攻方向,由此將他領(lǐng)進(jìn)一個(gè)全新的領(lǐng)域。 那是2003年的秋天,中科大又迎來一批新生。按照慣例,在校的東陽籍學(xué)兄學(xué)姐要請(qǐng)大一新生聚一聚,幫助小老鄉(xiāng)盡快熟悉適應(yīng)大學(xué)生活。與往年不同的是,剛從國(guó)外回來的潘建偉教授也受邀參加了聚會(huì),一時(shí)間成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)時(shí),潘建偉已經(jīng)在量子物理和量子信息研究方面成績(jī)斐然,從學(xué)術(shù)科研、時(shí)事到家常,這位親切隨和的大師兄和師弟師妹們聊得非常融洽。 “和潘老師交談以后,我就修改了志愿!标懗柺潞蠡貞浾f。2004年本科畢業(yè)之后,陸朝陽被保送至合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子物理和量子信息研究部,師從潘建偉開展光子糾纏和量子計(jì)算方面的研究。
初試鋒芒
潘建偉管理下的量子物理和量子信息實(shí)驗(yàn)室在科研水準(zhǔn)上一直向國(guó)際一流研究機(jī)構(gòu)看齊,要求非常嚴(yán)格,而學(xué)術(shù)氛圍自由寬松。得益于這樣一個(gè)科研環(huán)境,陸朝陽如魚得水,邊學(xué)習(xí)邊鉆研,不斷進(jìn)步,很快在理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力等方面脫穎而出。 2005年,當(dāng)時(shí)的一年級(jí)碩士生陸朝陽接受了一項(xiàng)重要的任務(wù):把光學(xué)平臺(tái)從科大西區(qū)搬遷到東區(qū)微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,重建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并且升級(jí)到具備操縱六光子糾纏的能力。為了完成這項(xiàng)任務(wù),他犧牲了幾乎所有節(jié)假日。通過近兩年的努力,陸朝陽終于交出了一份漂亮的答卷:不僅成功制備了六光子糾纏態(tài),而且在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中巧妙地實(shí)現(xiàn)了可用于量子計(jì)算的簇態(tài),在理論上發(fā)展了有效的多體純糾纏判定工具。這個(gè)工作成果發(fā)表在2007年2月的《自然·物理學(xué)》上,入選兩院院士評(píng)選的2007年中國(guó)科技十大進(jìn)展新聞。 陸朝陽在學(xué)術(shù)上與其年齡不相稱的成熟和獨(dú)立性,在隨后的科研中表現(xiàn)得更加淋漓盡致。他的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)工作,就是在國(guó)際上首次用光子比特演示了量子信息領(lǐng)域最重要的算法:肖爾大數(shù)分解算法。這個(gè)工作被英國(guó)《新科學(xué)家》和美國(guó)物理學(xué)會(huì)等國(guó)際主流媒體的廣泛報(bào)道,還入選了教育部評(píng)選的中國(guó)高校科技十大進(jìn)展。之后,他又帶領(lǐng)多光子團(tuán)隊(duì)完成了容失量子編碼、任意子量子模擬等實(shí)驗(yàn);同時(shí)輔助潘建偉指導(dǎo)學(xué)生,設(shè)計(jì)了十量子比特超糾纏態(tài)等一系列后續(xù)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)的陸朝陽,已經(jīng)成為潘建偉最得力的科研助手之一。
從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)以后,陸朝陽進(jìn)入微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,師從潘建偉教授攻讀碩士學(xué)位,從事多粒子糾纏的實(shí)驗(yàn)操縱研究。在碩士期間,陸朝陽以第一兼通訊作者在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)了對(duì)六光子糾纏的操縱,制備了“薛定諤貓”態(tài)和簇態(tài)[Nature Physics 3, 91 (2007)],刷新了多光子糾纏和光學(xué)量子計(jì)算領(lǐng)域的兩項(xiàng)世界記錄。這個(gè)工作入選了兩院院士評(píng)選的年度中國(guó)科技十大進(jìn)展新聞。同年,陸朝陽在國(guó)際上首次用光子比特實(shí)現(xiàn)了Shor大數(shù)分解算法[PRL 99, 250504 (2007)],成果被美國(guó)物理學(xué)會(huì)以“量子計(jì)算的突破”專題報(bào)道,并入選了年度中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展。
異國(guó)深造
為了發(fā)展更高品質(zhì)和可升級(jí)的光量子信息技術(shù),從2008年開始,受英國(guó)政府獎(jiǎng)學(xué)金和劍橋海外基金資助,陸朝陽進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)向量子點(diǎn)單光子源和電子自旋操縱方面的研究。博士期間,陸朝陽以第一作者首次觀測(cè)到單電子自旋的實(shí)時(shí)量子躍遷和非破壞性測(cè)量[Nature 467, 297 (2010)],為基于自旋的量子計(jì)算方案解決了一個(gè)基礎(chǔ)性難題。
2011年初,在完成博士論文答辯的同時(shí),陸朝陽還入選了劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院的Fellow(入選比例約1%)。感受到量子信息的潛在重大應(yīng)用和國(guó)家對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的日益重視,博士畢業(yè)以后陸朝陽隨即回到祖國(guó),希望推進(jìn)國(guó)內(nèi)相對(duì)薄弱的固態(tài)量子調(diào)控技術(shù)的研究,把這個(gè)領(lǐng)域做大做強(qiáng),真正為國(guó)家所用。
回國(guó)施展
回國(guó)后,陸朝陽28歲成為中國(guó)科技大學(xué)正教授,目前主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、優(yōu)秀青年項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、科技部重大科學(xué)研究計(jì)劃課題、中科院對(duì)外合作重點(diǎn)項(xiàng)目、量子先導(dǎo)專項(xiàng)子課題等。陸朝陽博士回國(guó)以后,進(jìn)一步保持和潘建偉團(tuán)隊(duì)的密切合作,帶領(lǐng)幾名年輕的學(xué)生一起組建了固態(tài)量子光源新實(shí)驗(yàn)室,向世界勁旅發(fā)起挑戰(zhàn)。通過夜以繼日的奮戰(zhàn),在短短的三年時(shí)間里,他帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)完成了一系列重要突破,包括:打破之前的六光子記錄,首次實(shí)現(xiàn)八光子糾纏[Nature Photonics 6, 225 (2012)],繼續(xù)在多光子糾纏領(lǐng)域在國(guó)際上保持領(lǐng)先;在國(guó)際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性評(píng)論期刊Reviews of Modern Physics上發(fā)表題為“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”的長(zhǎng)篇綜述論文(這是中國(guó)科學(xué)家在該期刊上以中國(guó)為第一單位發(fā)表的第一篇實(shí)驗(yàn)綜述論文);實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程原子團(tuán)之間的量子隱形傳態(tài)[PNAS 109, 20347 (2012)];演示快速求解線性方程組的量子算法[PRL 110, 230501 (2013)];在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了基于量子點(diǎn)脈沖共振熒光的確定性高品質(zhì)單光子源[Nature Nanotechnology 8, 213 (2013)](這是中國(guó)在量子點(diǎn)光學(xué)量子調(diào)控領(lǐng)域發(fā)表在《自然》系列期刊上第一篇論文)。
2017年5月3日,中國(guó)科學(xué)院在上海舉行新聞發(fā)布會(huì),由陸朝陽參與研制的世界上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生。
人物成就
研究成果
在Reviews of Modern Physics (1篇),Nature (3篇),Nature Physics (3篇),Nature Photonics (3篇),Nature Nanotechnology (2篇),PNAS (3篇),Physics Reports (1篇),Physical Review Letters (10篇)等國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了26篇論文,被SCI引用1400多次,其中第一作者論文單篇引用最高340次(具體列表見)。
研究成果被Nature雜志、英國(guó)BBC、英國(guó)物理學(xué)會(huì)(IOP)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)(APS)、新科學(xué)家、科學(xué)美國(guó)人等國(guó)際科學(xué)媒體廣泛報(bào)道。第一作者成果兩次入選年度中國(guó)科技十大進(jìn)展新聞,中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展,中國(guó)基礎(chǔ)研究十大新聞和Nature Physics雜志創(chuàng)刊5周年紀(jì)念亮點(diǎn)。獲得中科院院長(zhǎng)獎(jiǎng),香港求是獎(jiǎng),劍橋海外獎(jiǎng)(ORS,COT),劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院Fellowship等榮譽(yù)。
2015年12月,獲得歐洲物理學(xué)會(huì)新聞網(wǎng)站“物理世界”2015年度國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的十項(xiàng)重大突破,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉、陸朝陽等完成的科研成果“多自由度量子隱形傳態(tài)”當(dāng)選“年度突破”,位居榜首。
2016年6月20日,英國(guó)著名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版發(fā)布了“十大中國(guó)科學(xué)之星”,33歲的東陽籍科學(xué)家陸朝陽教授在列!蹲匀弧冯s志稱他是“中國(guó)量子信息技術(shù)領(lǐng)域一顆冉冉升起的新星”。
2017年5月3日,陸朝陽榮獲第21屆“中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>
科研方向
在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)六光子糾纏、八光子糾纏和十比特超糾纏,三次刷新了多光子糾纏和光學(xué)量子計(jì)算領(lǐng)域的兩項(xiàng)世界記錄,兩次入選了兩院院士評(píng)選的年度中國(guó)科技十大進(jìn)展新聞;首次用光量子比特實(shí)現(xiàn)Shor算法,成果被美國(guó)物理學(xué)會(huì)以“量子計(jì)算的突破”專題報(bào)道,并入選了年度中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展;首次演示容失量子編碼;首次模擬任意子分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì);首次實(shí)現(xiàn)多體糾纏交換;首次演示基于隱形傳態(tài)的量子邏輯門;首次完成單量子點(diǎn)自旋的動(dòng)力學(xué)測(cè)量;首次實(shí)現(xiàn)單電子自旋的光學(xué)非破壞性讀取;首次實(shí)現(xiàn)原子系綜之間的量子隱形傳態(tài);首次實(shí)現(xiàn)基于量子點(diǎn)的脈沖共振熒光;在國(guó)際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性評(píng)論期刊Reviews of Modern Physics上發(fā)表題為“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”的長(zhǎng)篇綜述論文(這是中國(guó)科學(xué)家在該期刊上以中國(guó)為第一單位發(fā)表的第一篇實(shí)驗(yàn)綜述論文)等。