我国量子光学的开拓者——郭光灿

郭光灿，中科大教授，中科院院士、量子信息重点实验室主任，全国优秀教师，科技部“973”项目“量子通信与量子信息技术”首席科学家。

71岁高龄的郭光灿，依然活跃在科研一线。日前，他领导的中科院量子信息重点实验室史保森研究小组，在国际上首次实现携带轨道角动量、具有空间结构的单光子脉冲在冷原子系综中的存储，迈出了基于高维量子中继器实现远距离大信息量量子信息传输的关键一步。

去年，法国科学家塞尔日·阿罗什因“在测量与操控单光子的实验方法上取得的突破”，而获诺贝尔物理学奖。阿罗什的成功与中科大教授、中国量子科技的先行者郭光灿院士颇有渊源。

时光回溯到13年前，当时郭光灿在国际量子科技领域已小有名气，连续在权威期刊《物理评论快报》上发表了多篇高质量论文。2000年，郭光灿研究组凭借“利用光腔制备两原子纠缠的方案”研究再次引起世界瞩目。后来，阿罗什用实验成功证明了这一理论。 “祝贺你，我们在实验上把你的方案做成了。 ”实验成功后，阿罗什兴奋地给郭光灿发来一封邮件。

“这辈子最幸运的事，就是考入中科大。 ”1960年，18岁的郭光灿在中科大最初学的是无线电，然后研究激光，最后转入量子光学、量子信息。 “量子世界太神秘，很陌生，但又很诱惑我。 ”在大学的一次量子力学考试中，全校200多人参加考试，许多人没及格，而郭光灿竟得了满分5分。 “男孩子立志做牛顿、爱因斯坦，女孩子目标是居里夫人。 ”郭光灿笑言，那个时候同学们都有雄心壮志，而他在大学期间有幸聆听了严济慈、钱学森等老一代著名科学家的教诲，学到了做人、做学问的准则和理念，让其受益一生。

上世纪八十年代初，量子光学在中国还是个“冷门”，几乎无人问津。很多学者认为，经典理论可以解决光学问题，量子光学没有前景。但郭光灿坚持做中国首批“吃螃蟹的人”，朝着兴趣坚定地走了下去。在加拿大做访问学者时，他发现，国内无人关注的量子光学，竟落后了国际前沿近20年；他曾与几位年轻学者彻夜长谈，约定发奋改变国内的落后局面。回国后的1984年，依靠学校支持的2000元钱，郭光灿果然在滁州琅琊山主持召开了全国第一个量子光学学术会议。 “虽然不少人是来瞧新鲜的，却成了启蒙的开端。 ”

为让更多人了解量子科技，郭光灿在国内开设第一门量子光学课程，讲义于1991年结集出版，这本“启蒙教科书”成为国内量子光学的经典教材。他在各种会议上奔走呼吁，在杂志上撰写科普文章。他还致信钱学森，提出我国应以“两弹一星”精神推动量子信息的发展，抢占先机。坐在轮椅上的钱老，亲自回信说：“你说的都很重要，我很支持你。 ”

虽然国内已开始接触量子科技，但发展道路并非一帆风顺，仍有人质疑其为伪科学。多年来，郭光灿率领的团队做出一项又一项重要成果，他在世界上第一个做出量子避错码，第一个提出量子概率克隆原理，但在申请项目上却“屡战屡败”。直到2001年，我国第一个量子通信和量子信息技术的“973”项目才获通过，而郭光灿为此已申请了4年。

随后，他把国内“想要做的、有可能做的”主要队伍都拢了起来。 1个“973”项目，8个课题，十几个单位，50多位研究人员。目前，这支队伍中已诞生4位院士，并在世界上建起首个量子政务网，首次用实验验证新“测不准原理”，首次实现纳米级量子测量，首次制备出高维量子存储器，取得多项令世界瞩目的成果。

“这个领域整体水平提高了，个人才能更高，孤军奋战不会有大发展。 ”郭光灿说，希望中国量子科技早日走到世界最前列。