新華網北京11月27日電(林雨南 郭曉婷)近日,初冬,北京計算科學研究中心在澄澈晴天和陣陣寒風中顯得靜謐而獨特。銀灰色的流線型建築外,疏朗的樹枝映着薄霜草坪,幾隻灰喜鵲掠過的翅尖帶起細碎冰晶。這種科技與自然交織的場景,恰與受訪對象--北京計算科學研究中心教授、博士生導師薛鵬形成美妙呼應。走進薛教授的辦公室,桌上的一束鮮花在陽光的映照下溫暖清雅,恰如被譽為“量子逐光者”的薛鵬,透亮明朗。

圖為北京計算科學研究中心教授、博士生導師薛鵬展示高爾登板模型。新華網 林雨南 攝
初心如炬:結緣量子,幸得名師引路
作為量子科研領域為數不多的女教授、博士生導師,她有着怎樣不為人知的故事呢?薛教授提到自己的經歷,侃侃而談,難掩興奮。“學好數理化,走遍天下都不怕”,這句當時的流行語成為薛鵬科研之路的啟蒙,“小時候總覺得聰明的孩子就該把物理學透。”憑藉這份對物理的熱愛與憧憬,她考入中國科學技術大學物理學院,而郭光燦院士充滿激情的科研報告與科普分享,讓她徹底迷上了量子光學與量子信息領域。
“能跟隨郭光燦院士攻讀研究生,是我人生最幸運的事”,薛鵬難掩感激。在名師指導下,她系統鑽研量子光學與量子信息,不僅找到了契合自身興趣的研究方向,更清晰洞察到這一領域對國家未來發展的戰略價值。“這個方向既有探索未知的魅力,又能為國家科技進步添磚加瓦,這份意義讓我始終充滿動力。”這份初心,成為她深耕量子領域二十餘年的精神內核。
光子為媒:破解難題,築牢應用根基
薛教授長期從事量子光學和量子信息的前沿研究,取得了多項具有國際影響或突破性的重要研究成果。言談間,她如數家珍地分享了其實驗室的核心研究方向與行業價值。她帶領的團隊長期深耕量子計算與量子模擬領域,以光子為核心研究載體,巧妙利用光子的偏振、軌道角動量、路徑等自由度編碼量子信息,通過構建量子糾纏態、量子隨機行走等物理過程,實現量子計算、量子通信和量子測量的關鍵步驟,如模擬凝聚態物理中的非厄米晶格結構、高能物理中的複雜現象等傳統研究難以破解的課題。
薛教授解釋,雖然通用量子計算機仍處於研究初期,但量子隨機行走作為其重要分支,已展現出巨大潛力。與經典計算機二進制編碼不同,量子比特的疊加態特性使其在信息存儲與計算能力上實現指數級提升,具備超強並行處理能力。“這一特性能優化搜索引擎的算法結構,提升大數據檢索效率;還能助力藥企快速篩選分子結構、優化化學鍵排列,大幅縮短新藥研發周期;同時也可以模擬資産價格的演變,生成更符合真實市場不對稱性和極端事件特徵的手機分佈,輔助金融市場建模。”她&&,當前的每一項研究,都在為未來信息技術突破積蓄力量。

圖為北京計算科學研究中心教授、博士生導師薛鵬。新華網 郭曉婷 攝
賽道爭先:實現並跑,推進跨界融合
回顧量子信息領域的發展,薛教授感慨萬千。“上世紀90年代我們剛起步時,與發達國家還有差距”,她介紹,隨着國家將量子信息納入“十四五”、“十五五”戰略規劃,持續加大投入,我國已實現從跟跑到並跑的跨越。“量子通信衛星、超導和光量子計算機原理模型的研製等成果已躋身國際領先行列”。
如今,量子領域競爭日趨激烈,谷歌、IBM等國際巨頭不斷推陳出新,但薛教授&&:“我們已處於同等級別、齊頭並進的狀態。”
談及熱門的學科交叉,她認為量子信息技術與人工智能的結合前景光明。“AI能為量子研究提供方向研判、數據分析、代碼撰寫等支持,而量子領域的海量數據與強大算力也能反哺AI發展,兩者相輔相成。”她期待這種跨界融合能催生更多創新成果。
寄語後學:興趣為引,堅持持續熱愛
薛教授聊起有志青年期望從事量子專業的話題時,滿面笑容,溫和的眼神中流露出對莘莘學子的無限期盼。她説,興趣是最好的老師,因為它能夠讓你持續熱愛,我非常鼓勵有興趣的同學未來從事量子方面的深造,或者投身到産業化的進程中去。其次,堅持也是非常重要的,在物理學的研究工作中會遇到很多困難,很多挫折,這個時候就需要堅持,堅持一段時間可能就會柳暗花明,只有堅持不懈才可能做出一番成就。
從一句話的啟蒙,到拜師名家深耕前沿;從以光子為橋探索量子奧秘,到推動學科交叉開拓新局,薛教授的科研之路,既是個人初心的堅守,也是我國量子科技發展的縮影。在這條充滿挑戰與希望的賽道上,這位量子逐光者正以熱愛為帆、以堅持為槳,帶領團隊在量子科技的海洋中不斷遠航,為國家科技自立自強書寫精彩答卷。



