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为中德量子技术合作搭建桥梁

来源:科技日报2022-01-18 09:55

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  莱布尼茨汉诺威大学纳米物理讲席教授,兼留德中国物理学者学会主席丁飞。图片来源:受访者供图

  近日,汉诺威大学丁飞教授领导的科研团队以第一名的身份成功入选德国科学基金会(DFG)的大基础设施项目——“量子通信开发环境”。已在半导体量子光源领域取得原创性成就的丁飞教授及其团队正积极拓展量子通信领域的研究。在接受科技日报记者专访时,这位不到40岁的“学科带头人”表达了为中德学术合作搭建桥梁的希望。

  量子通信大基础设施的项目负责人

  丁飞介绍说:“我们这次获批的项目属于DFG每两年左右公开招标的大基础设施项目。这次的主题是‘量子通信开发环境’,资助总额930万欧元,目标是在全德国范围内支持四个团队进行量子通信领域的相关研究。经过多轮评审,我领导的汉诺威大学团队成功入选并最终排名第一。”

  2021年DFG重点资助两个大基础设施项目,一个是自旋量子光学显微镜,另一个是量子通讯开发基础环境。丁飞说:“我们的项目属于后者,其目标是建设一个量子通信技术测试开发中心。作为一个开放的基础开发环境,学界以及工业界关于量子通讯的创新想法,都可以在这个基础设施上来验证和测试。目前我们已经与德国国家标准技术局(PTB)开展合作,当然也欢迎更多的研究者,包括中国的研究者加入我们。”

  谈到为什么能够作为负责人之一获得DFG的大基础设施项目时,丁飞表示:“DFG在科研资助方面主要关注科研项目本身,考察其是否有前沿创新性。大项目一般都公开招标并进行国际评审。成名的科学家当然有优势,但年轻科学家通过一个优秀的想法也有可能得到资助。在过去的这些年中,我们与德国物理学界和各个基金会建立了深度的合作并赢得了良好的信任。”

  丁飞进一步解释说:“这个项目与此前获得的欧盟研究理事会资助的项目,以及德国联邦教研部资助的‘下萨克森量子链路’项目有关,我们近几年的工作已经初步验证了项目的可行性。目前我们正在建设下萨克森州的第一条量子光纤链路,将在两个城市(汉诺威和PTB所在的布伦瑞克)之间长约73公里的时频传输光纤上进行相关研究。”

  从原创不断拓展的科研道路

  关于自己的科研道路,丁飞谈道:“2006年,我作为首批中科院—马普学会联合培养博士生,赴德国斯图加特的马普固体物理所学习,并入职诺贝尔奖得主克劳斯·冯·克利青教授的研究部门,研究使用分子束外延技术来生长高品质半导体量子点。随着研究的深入,我发现除了学习怎么去生长这些新材料,还必须学会用尖端的技术去研究、表征这些材料。经过教授的推荐,我访问了荷兰代尔夫特理工大学,跟随瓦尔·兹威勒教授学习量子光学表征技术。虽然在那里的时间不到一年,但我第一次接触到磁场光学、量子光学等技术,这对我后来的学术发展非常重要。”

  丁飞接着介绍说:“2008年,我跟随德国莱布尼茨奖得主、国家工程院院士奥利弗·G·施密特教授从斯图加特的马普所转到德累斯顿的莱布尼茨固态及材料研究所。我和几位同事一起摸索了一个特别有意思的实验方向,主要是用外加的机械力来调节纳米结构的一些性质。我们首次提出外加应力调整薄膜半导体材料的量子光学性质,使其可以应用于单光子以及纠缠光子光源。2010年,我入选了欧盟的玛丽·居里学者项目,在瑞士苏黎世的IBM实验室做了两年的博士后研究。当时的课题是光学微腔中的玻色—爱因斯坦凝聚现象,这个项目让我对光学微腔有了初步的认识。”

  谈到人生中关键的转折点,丁飞说:“2012年,莱布尼茨固态及材料研究所给我提供了一个组建自己研究团队的机会,我决定回到学术界并重拾半导体量子光源研究。这个也是当年入学中科院半导体所时与陈涌海老师立下的目标。我的团队在过去几年中获得了一些有趣的结果。这一创新研究使得我们从半导体材料‘跨界’到量子光学、甚至是量子通信领域,并衍生出了几个欧盟以及德国的大型研究项目。很多国际科研团队开始利用类似的技术进行相关研究。”

  支持与中国开展科研合作

  丁飞认为,优秀的研究成果、丰富的基金申请经历、广泛的人脉关系对于年轻学者的学术发展非常重要。而谈到更广泛的国际科技合作,丁飞表示:“在量子技术领域,中美两国处于领先位置,而欧洲尤其是德国紧随其后。近年来,德国通过大力投资取得了很多进展,在许多领域具有独特的优势。我认为科学研究,尤其是基础研究,公开透明的国际合作非常重要。我们积极开展与中国的科研合作,希望量子技术发展呈现百家争鸣的态势。”

  在国际科研合作环境正发生变化之际,丁飞公开表示热烈欢迎中国学生。他强调说:“不仅仅是我,我身边的很多德国教授,也都反对美国拒签部分中国留学生的行为。在我看来,中国留学生是素质最高、最勤奋、最努力的科研人员之一,很多人真正把科研当作自己终生奋斗的事业。我的科研团队热烈欢迎优秀的中国留学生。目前为止,我合作过的中国籍博士以及博士后中的好几位佼佼者已成长为教授,我也希望与他们一起为中德学术合作搭建桥梁。”(记者 李 山)

[ 责编:赵宇豪 ]
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