1942年，郭光燦出生于福建省一個漁民家庭。父親用一只小木船運貨，艱難維持著全家五口人的生計。他三歲那年，父親被日本人抓去做苦工，結(jié)果一去不返，在船上生病客死海外。含辛茹苦的母親，獨自一人撫養(yǎng)郭光燦三兄弟長大。
盡管家境十分窘迫，但目不識丁的母親還是堅持送三個孩子去學堂念書。郭光燦天資聰穎又酷愛讀書，家里人看到他成績優(yōu)秀，就全力支持他一直念下去。1958年初中畢業(yè)時，他被保送升入重點高中泉州五中。
入高中時，恰逢“大躍進”在全國轟轟烈烈展開。“教育也要大躍進。”郭光燦回憶，學?？荚囘x拔出成績較好的一批同學，組成兩個理工班，“要求三年的功課兩年完成”。
郭光燦思忖，少讀一年書就能省下很多錢，于是毅然選擇了理工班。而在此前，少年郭光燦還曾夢想著“將來長大了能當一名作家”。
兩年后的1960年，郭光燦參加全國統(tǒng)一高考，第一志愿報考留蘇預(yù)備班，第二志愿為中國科技大學。后因中蘇關(guān)系緊張，留蘇政策變動，他未能如愿踏上蘇聯(lián)之旅，而是邁入了中科大的校門。
“因為當時想學半導(dǎo)體，就報考了中科大無線電系。”郭光燦的這一選擇可謂陰差陽錯，進了校門他才知道，科大的半導(dǎo)體專業(yè)設(shè)在物理系，而不是像他所知道的北大半導(dǎo)體物理專業(yè)歸在無線電系。
人生重大選擇中出現(xiàn)的這一段“小插曲”，并未在郭光燦心里掀起波瀾。他坦陳，當時所謂的專業(yè)興趣其實很模糊，認識也很片面，更多是對一門新學科的單純向往。既來之則安之，他也深知，努力學習才是要緊事。
1960年，世界上第一臺激光器問世。不久之后，中科大無線電系設(shè)立氣體激光新專業(yè)，郭光燦對此方向產(chǎn)生了興趣，決心鉆研下去。也是由此開始，他與光學結(jié)緣。
“我這輩子最幸運的一件事，就是考入了中科大。”郭光燦對自己的大學時光感念至深。嚴濟慈、錢學森等老一代著名科學家都對中科大投入過極大的感情和心血，有幸聆聽他們的教誨，讓郭光燦受益一生。
郭光燦體會到，這些留洋歸來的老科學家經(jīng)歷過舊中國的貧窮落后，非常希望年輕一代能夠承擔起民族復(fù)興的歷史責任。“所以那個時候的中科大，男孩子就立志做牛頓、愛因斯坦，女孩子的目標就是居里夫人。”雄心壯志之外，郭光燦還從這些一流科學家身上學到了做學問的思維方法和學術(shù)理念。1965年，郭光燦畢業(yè)后留校任物理系助教。然而，他潛心科研、獻身科學的愿望很快被接連而至的政治運動打斷。
科研工作恢復(fù)后，郭光燦首先重拾起氣體激光研究。上世紀70年代以來，氦氖激光器、二氧化碳激光器、氬離子激光器是氣體激光的“老三樣”，全國有很多研究單位都在做。郭光燦覺得，自己應(yīng)該找一個新方向，不能跟在人家后面作重復(fù)研究。
經(jīng)過一番調(diào)查，郭光燦發(fā)現(xiàn)氮分子氣體激光器是當時國內(nèi)的一個空白領(lǐng)域，它所產(chǎn)生的紫外激光有很多新用途，也可以做其他染料激光器的泵浦。“國外老早就做出來了，我們差得很遠。”郭光燦決定從此處入手，獨辟蹊徑。
當時科研剛剛恢復(fù)，各種條件和設(shè)備都還很落后，買器件、焊鐵架、搭結(jié)構(gòu)、做實驗……每一件小事郭光燦都要親力親為。雖然非常艱苦，但沒用多久，我國最早的氮分子激光器就研發(fā)成功。1978年，這項成果被評為全國科學大會獎。
“這個獎是為了鼓勵大家。事實上，我們的水平實在太低了，只能算‘矬子里面拔將軍’。”研發(fā)激光器的經(jīng)歷，讓郭光燦認識到，“文革”后百廢待興，國家沒有條件進行大量的科技投入，做實驗研究將難上加難。
據(jù)此判斷，郭光燦決定轉(zhuǎn)向理論研究。這成為他學術(shù)生涯的一個重要轉(zhuǎn)折點。
在光學領(lǐng)域有多年積累的郭光燦找了一個“冷門”——量子光學。當時，這個方向并不被國內(nèi)學者看好，認為用經(jīng)典理論解決光學問題就足夠了，量子光學不會有太多理論內(nèi)容，沒有前景。
“比我有名的很多人都說這個方向沒有用，因此國內(nèi)幾乎沒有人考慮用量子理論解決光學問題。但是我覺得，這里面應(yīng)該很有趣。”郭光燦堅持要劍走偏鋒，就奔著自己的興趣愛好做下去。
1981年，郭光燦前往加拿大多倫多大學物理系做訪問學者，他婉拒了跟隨導(dǎo)師從事實驗研究的邀請，執(zhí)意要作量子光學研究。
“到了國外我才發(fā)現(xiàn)，量子光學的基本理論框架人家都做得很成熟了。”郭光燦看到，國內(nèi)無人關(guān)注的量子光學已經(jīng)與國際前沿有了近20年的差距。
參加量子光學領(lǐng)域的一次國際會議時，郭光燦聽到有學者介紹“光場壓縮態(tài)”。“這個名詞我從來都沒有聽說過。”郭光燦意識到，既然有新生方向的出現(xiàn)，就說明量子光學的前沿還在不斷發(fā)展。雖然國內(nèi)外差距很大，理論也趨于成熟，但他沒有死心，覺得應(yīng)該做下去。
郭光燦回憶，他回國前夕曾跟幾位中國學者和學生聊至深夜，就是討論如何發(fā)展國內(nèi)的量子光學，發(fā)奮改變落后局面。“當時大家都是血氣方剛的年輕人，似乎感覺到一種歷史使命就落在我們肩上。”
回國后，郭光燦馬上全身心投入到量子光學學科的建設(shè)中。1984年，他依靠學校支持的2000元錢，在歐陽修筆下的那個瑯琊山醉翁亭，主持召開了全國第一個量子光學學術(shù)會議。
“來了一些對量子光學感興趣的人，但大家對很多概念都還搞不懂。”郭光燦回憶當時的會議情形時說，大家取得的共識是，都認為這個會應(yīng)當堅持開下去。
郭光燦主持發(fā)起的量子光學會議一直持續(xù)至今，以此為基礎(chǔ)，后來又成立了量子光學專業(yè)委員會。就靠著這個學術(shù)活動，我國量子光學領(lǐng)域的研究隊伍慢慢壯大起來，學科也得以迅速發(fā)展。
除此之外，郭光燦還在國內(nèi)開了第一門量子光學課程，講義于1991年集結(jié)出版。這本國內(nèi)量子光學的“啟蒙教科書”成為經(jīng)典教材，為學科發(fā)展起到奠基作用。
“不光要自己的研究作好，還要引領(lǐng)出一個隊伍。”郭光燦說他回國后，一直秉持著這樣的理念來做事，希望能夠吸引更多的人共同參與，提升整體學科的水平。
習慣于不走尋常路的郭光燦洞察到，量子光學的發(fā)展必然將走向量子信息。這一交叉學科形成的“新生長點”，將是我們趕超國外的重要機遇。
無疑，郭光燦有著敏銳的學術(shù)嗅覺，他稱之為“科學價值的鑒賞能力”。如同對一件藝術(shù)品的鑒賞，需要分辨出科學進展中最有趣、最具本質(zhì)意義的新事物。
“在出現(xiàn)苗頭時發(fā)現(xiàn)它，如果未來可能變成大樹，就一定要關(guān)注。”郭光燦對于科學價值的鑒賞總是著眼于未來。在他看來，開拓新的學科生長點，遠比跟隨當前的某些國際學術(shù)熱點更為重要。
可是，要開拓新領(lǐng)域談何容易？郭光燦告訴記者，剛開始接觸量子信息時，困難和問題接踵而至。“我們懂得量子，但不懂信息。經(jīng)典信息理論都不懂，怎么辦？”他去請教信息學院的老師，帶著幾個學生從最基礎(chǔ)的理論開始學習、鉆研。
1997年，孤軍奮戰(zhàn)的郭光燦完成了該領(lǐng)域的第一項重要工作——量子編碼。“量子性是量子信息中最為關(guān)鍵的特征，但它非常脆弱，極易受到環(huán)境破壞。”郭光燦解釋道，“因此，如何保住量子性是首要問題。這個解決不了，一切都是紙上談兵，實驗上無法實現(xiàn)。”
量子性需要量子編碼來保護。國際上有三種公認的量子編碼原理：量子糾錯碼、量子避錯碼、量子防錯碼。其中，世界上第一個做出量子避錯碼的，正是郭光燦和他的學生團隊。他們的成果發(fā)表后，曾引起國際轟動。
此后，郭光燦團隊又首先在國際上提出量子概率克隆原理，成為我國科學家在此領(lǐng)域的又一項開創(chuàng)性貢獻，被稱為“段—郭概率克隆機”、“段—郭界限”。
“當時在非常前沿的新學科中，中國人能夠發(fā)出如此重要的聲音，著實令外國人吃驚。”郭光燦對自己艱苦數(shù)年所取得的成就，有足夠自豪的理由。
盡管郭光燦的工作引起國際轟動，但仍然沒有引起國內(nèi)同行的重視。“團隊中只有研究生，也沒有太多經(jīng)費支持。”他覺得冷板凳不能這樣坐下去，量子信息領(lǐng)域必須“長成大樹”。
在這個節(jié)骨眼兒上，郭光燦知道，量子信息學科要對國家和社會有所貢獻，最終必然走向應(yīng)用，因此研究也必須從理論轉(zhuǎn)向?qū)嶒灐?ldquo;量子計算機、量子密碼、量子網(wǎng)絡(luò)等等，如果沒有這些誘人的應(yīng)用前景，學科不會有大發(fā)展。”
量子信息發(fā)展需要得到科技管理部門的支持和重視，但無奈當時整個學術(shù)界并不看好。
“因為他們對這個領(lǐng)域缺乏了解。”在郭光燦看來，通常是國際上很熱門的學科，國內(nèi)學術(shù)界才會趕緊跟上，也會得到支持，“老覺得熱門的東西是前沿，事實上那只是當時的前沿。而我要做的，是未來的前沿”。
在郭光燦的科研理念中，在一個學科方向還比較“冷”的時候參與進去，才有更大的發(fā)揮空間，“話語權(quán)才會更重，成果影響才會更大”。
人物百科
郭光燦，1942年12月出生，漢族，籍貫福建惠安。中國科學技術(shù)大學教授。1965年7月畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學無線電電子學系。1981年9月-1983年9月在加拿大多倫多大學做訪問學者。從2005年1月起被聘為北京大學物理學院兼職教授。2003年當選為中國科學院信息科學學部院士，2009年當選為第三世界科學院院士。
現(xiàn)任中國科學院中國科學技術(shù)大學量子信息重點實驗室主任、物理系教授；中科院方向性項目首席專家，國家科技部973項目“量子通信和量子信息技術(shù)”的首席科學家。北京大學物理學院、中科院-北京大學超快光科學和激光聯(lián)合中心雙聘院士。華南師范大學雙聘院士。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
