量子领域的追梦人——记阳泉籍在外优秀人才荆杰泰说起“量子”

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说起“量子” ，很多人都会联想到最近热映的《复仇者联盟4》中，那个拥有时空隧道以及通达灵魂世界的神奇的“量子领域” 。在漫威电影中， “量子领域”成了战胜灭霸的关键。这些看似不可思议的概念，实际上植根于深奥的量子物理学中。

“量子物理是用来描述微观世界中分子、原子、光子等微观体系物理运动规律的学科。其被用来阐述，微观世界中许多经典物理学中不可思议的现象。许多物理大家都为它的奠基和发展作出了重要的贡献，包括爱因斯坦、薛定谔、狄拉克等等。 ”说话的是阳泉籍在外优秀人才、华东师范大学物理与材料科学学院的博士生导师荆杰泰教授，一名致力于原子分子光物理、量子光学、量子信息研究的科研人员。

入选教育部“新世纪优秀人才”、上海市“浦江学者”、上海市“东方学者”、上海市“曙光学者”……这位从阳泉走出去的青年物理研究者曾因其研究工作入选诸多人才计划。今年42岁的荆杰泰多年来一直致力于量子光学、原子分子物理方面的实验和理论研究，在量子光源产生及其在量子信息处理和量子精密测量的应用方面做了系列研究工作，并取得了丰硕的成果。

“朝着一个目标前进，就会离梦想更近”

1977年，荆杰泰出生在阳泉的一个普通家庭里，父亲荆履权是三矿的一名普通工人，母亲高玉林是一名库房保管员。从小品学兼优的他一直都是父母和姐姐们的骄傲、老师心目中的好学生。荆杰泰告诉采访人员，他清晰地记得初中每次开家长会，父母常常被其他家长包围取经的场景，父亲总是憨厚地回答：孩子的学习全靠他自觉喜欢，每天早上他在卫生间里都在看数学书……

1995年，荆杰泰免试入读山西大学物理系首届物理学国家基地班， 4年的本科学习为荆杰泰在物理学领域的科研工作打下了坚实的基础。 1999年，荆杰泰又以优异的学业成绩被保送到山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室，攻读博士学位。这期间他结识了他的妻子周莉莉女士，并且步入婚姻的殿堂。 2004年，他赴美国弗吉尼亚大学从事博士后研究，两年后赴美国马里兰大学物理系联合量子所继续从事博士后研究工作。

十几年的漫漫求学路，荆杰泰朝着一个目标不懈努力，让自己离梦想越来越近。 2008年4月，海外学成的荆杰泰选择加盟华东师范大学，刚满31岁的他就成了华东师范大学物理系的教授以及博士生导师。回国10余年来，荆杰泰一直从事原子分子光物理、量子光学、激光物理、量子信息以及量子精密测量等方面的研究。

“科研魅力在于不断攻克不可能”

荆杰泰生活忙碌而充实。除了参加学术会议外，每天他很早就会到实验室，工作到很晚才离开。 “每一个实验项目，从设想的提出，到形成一个研究课题，在反复的论证实验中得到最后的成果，这个过程本身充满了无限的魅力。 ”荆杰泰说， “比如我们实验室做的量子精密测量，就是利用量子物理的原理，对本身‘不可精确测量’的量子体系进行极端精密的测量。这种不断攻克‘不可能’所带来的成就感，大概就是科研的魅力所在。 ”

10余年来，荆杰泰在基于原子系综量子光源的实验产生及其在量子信息处理和量子精密测量的应用方面取得了系列研究成果，尤其是多光束量子关联和新型量子干涉仪的实验和理论研究方面成果颇丰。

在多光束量子关联研究方面，他带领的研究团队利用原子系综四波混频过程，深入系统地开展了各种量子光源制备的实验和理论研究，包括在基于级联四波混频过程的量子关联三光束量子光源、基于空间复用级联四波混频过程的量子关联四光束量子光源、基于锥形结构光束四波混频过程的多模量子光源以及双泵浦四波混频过程产生的六光束以及十光束量子光源。

在新型量子干涉仪研究方面，其研究团队开展了基于量子光源的新型量子关联干涉仪相关理论和实验研究，包括量子关联干涉仪干涉对比度、信噪比和灵敏度实验研究以及量子关联干涉仪中的相位锁定、损耗机理以及纠缠放大实验研究。相关成果相继发表在本领域国际重要学术期刊上，并受到诸多国际国内同行研究组在其发表论文中的系列引用和关注。

“希望有机会为家乡的发展添砖加瓦”

荆杰泰对于科研工作，是一种发自内心的热爱。在他看来，科研不仅需要开阔的视野、勇于创新和钻研深入的精神，更重要的是需要严谨求真的品格。作为一名教师，荆杰泰十分喜欢和学生一起探讨研究课题。在日常的科学研究中，他会注重为学生提供各种平台和机会提升科研素养。他多次把优秀的学生推荐到本领域国际上重要的科研机构进行访问交流，包括美国NIST以及ORNL ，法国LKB、意大利LENS、加拿大Calgary以及西班牙ICFO等。 “很多研究生都是刚刚接触这个领域，他们不会受到经验的束缚，提出的想法别出心裁，这就是一种创新。科研是需要创新的，只有创新才会有源源不断的驱动力。 ”荆杰泰说。如今，荆杰泰教授指导的学生许多都成为科研工作中冉冉升起的新星，在国内外重要研究机构任职。目前为止，他指导的研究生中， 8人次获得研究生国家奖学金、3人次获得上海市优秀毕业生、1人次获得王大珩高校学生光学奖。

忙碌的科研工作占据了荆杰泰的大部分时间，他也特别感谢父母、妻子和女儿思钰、思睿的理解和全力支持。同时忙碌的科研工作也使得荆杰泰不能经常回到阳泉，但故乡始终是他最牵挂的地方。荆杰泰告诉采访人员，每次回来他都真切地感受到家乡的变化：“最近一次回家还是在3年前，我走在桃河两岸，看着繁华热闹的滨河商业区，确实觉得现在的阳泉变得更加美丽、更加宜居了。 ”

在荆杰泰看来，无论自己离得多远，只要家乡需要，自己一定义不容辞。 “我也一直在思考，如何能用自己所从事的专业助力家乡建设。 ”荆杰泰说， “我考虑可以从量子物理科普教育入手，让更多家乡的年轻学子对量子物理领域的新奇现象有更多的了解，真正认识其背后的物理规律。另外近年来量子信息技术发展迅猛，国内诸多研究单位在这方面取得了令国人骄傲的科研成果，同时包括百度、阿里巴巴、腾讯在内的多家知名企业也纷纷成立了相关量子技术研究部门。可以说量子技术离实际应用越来越近，咱们阳泉也许可以考虑适时地成立量子技术孵化基地，抓住量子技术在信息领域中迅猛发展的大势。我也希望以后有更多的机会，可以为家乡的发展添砖加瓦。 ”（郑晓丹）