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李晨阳:成长成才故事

[ 2015年6月10日 ]

每个人的人生,在刚刚接触时,都会迷茫不定,总是在边探索边往前走。我也如此,我来自一个非常平凡普通的家庭,但我却选择了一条与家庭背景看似相差甚远的道路,出国求学,学习国外在量子科学与量子信息方向的前沿的技术。

量子力学,一个令很多学生望而生畏的名字,大多数同学第一次正式接触它是在大学物理中。每当我提起这个名字,大部分同学的第一反应就是太深奥,的确,量子力学本身的概念对于没有接触过的学生来说确实很深奥,然而,我却深深喜欢上了这个名词。

我第一次接触量子力学是在我的高中阶段。那是在我的语文课上,语文课上似乎有一篇科学类文章描述量子力学的不确定性,描述动量的变化量与位置的变化量的乘积是一个不确定关系。语文老师很好奇,于是问有谁了解吗?在老师的印象中,我的物理一直很好,于是我被点名起来回答问题。我根据这段的文字描述,大致通俗地描述了一下这段文字的意思,这也是一个理工科学生必备的技能。老师认为我还是比较理解的,于是就问我为什么?我也不知道为什么,于是我当时就直说我不知道,老师对我表示理解。这件事过后,量子力学的概念就已经开始扎根在我心中,我隐隐地很好奇到底什么是量子力学。

到底什么是量子力学,我似乎至今都不能彻底的回答这个问题,但对当时那段有关位置与动量的不确定度的描述倒是有了一个清晰的答案。这个答案其实我在大学物理课上就已经得到了。但对于量子力学的特性,却更加好奇了。大学物理,让我们管中窥豹,可见一斑。这确实激发了我不少兴趣,我的大学物理课也学的非常扎实。我的大一是生命科学技术学院,我的生物学专业课成绩一般,但我的大学物理课成绩却非常好,这为我日后的进一步研究打下了坚实的基础。无论何时,也许我们不知道很多事件对我们未来的价值,但只要我们踏实地做好每一件事情,那我们未来必然充满光明。

大二,我转入了电子信息与电气工程学院电子工程系,开始了我的三年电子专业生涯。在大三那年,冒着紧张的专业课压力,我依旧选择了量子力学这门课程。当时,我只有一个想法,我想去了解一下到底什么是量子力学。我的量子力学是有卢文发老师讲授,老师的风格很独特。他有着自己严谨的治学作风,却又有着飘逸地讲课风格。他的PPT总是尽可能地把他所有想让学生了解掌握的知识写上去,同时他也在课上尽力地把每个知识点讲清楚。老师非常欢迎同学们提问以及发现错误,让我们感觉课堂的主动参与。也许是因为这门课,真正调动了我学习量子力学的兴趣,我学的非常认真。当时,专业课压力非常大,每门课都需要花很多时间去学习,但即使在这种情况下,我依旧非常专注地学习量子力学这门选修课。终于,在自己的努力学习下,在老师的严厉教导下,我终于开始走进量子力学这门课。

量子力学这门课,最主要的特征就是量子的不确定性,这也是量子最本质的特征,量子态的很多概念都是建立在它的本质特征的身上。当时学习的时候,量子的这种不确定性深深地吸引了我,我相信每一个第一次深入了解量子力学的同学都会有这样的感觉。它的神秘十分吸引我,让我主动去了解其中的缘由,也让我关注量子的用途。渐渐地,我发现量子的用途真的很广,可以制作量子计算机,可以用于量子通信、量子照明、量子隐形传态等等。刚好在这时,我认识了我的导师,他刚好从事与量子力学相关的研究。于是,我就开始和跟随和老师开展有关量子方面的研究。

由于我是电子工程系,我们所学的与通信密切相关。因此,我主要研究的是量子通信方向。在大三下的时候,学校刚好举行“君政”项目的选拔,于是我的研究项目成功打动了评审,通过了选拔。我的项目是与量子密钥传输系统相关,在这个项目中,不仅要求我具备相关的量子方面的知识,还需要具备相关的通信系统的知识。而我刚好具备这两方面的知识,因此,交叉学科有了充分利用的天地。在量子方面,我需要掌握量子的高斯态、相干态和纠缠态等具体的概念,以及量子的不可克隆定理等概念,继而开始了解量子密钥传输系统以及相关的信息量的计算。相比原来的量子力学课程,科学研究的要求要前沿了许多。因此,我还得补充很多前沿知识,也正是在这个过程中,我了解了什么是量子研究,这方面的具体背景材料。我发现自己确实很喜欢量子方面的知识,能沉下心读完各类有关量子通信的文献,这十分考验我的学习能力。在通信方面,我由于掌握了一些基本的香农熵定理,信息传输理论,相对来说,反而变得简单了些。在研究中,我深切地明白了交叉学科的重要性和迫切性,同时我又深深为自己感到幸运。因为我感觉我国在量子研究方面相对其他国家是有些滞后的,同时国家十分需要这样的人才,因此,这更加坚定了我继续从事量子领域的研究,为以后国家的发展做出一点实际的努力。在深入接触量子领域后,我发现量子几乎能运用于生活的各个方面。在量子计算机开发且优化后,量子计算机具有无可比拟的运算速度和破解能力。同时,量子的纠缠态可以帮助人类超远距离超快速度传递信息。与此同时,根据量子的各类效应,衍生的半导体器件,都具有十分广阔的运用前景。这对一个国家的发展,量子科学前沿无疑具有重大的作用。

因此,我想出国学习国外有关量子领域的前沿知识,同时我也明白无论什么前沿技术,都需要与实际密切相关。因此,我也十分注重理论与实验的结合。无论是量子通信还是量子计算机,都离不开实际的电路以及光路。然而,我在电路知识上早已经有了充足的准备。自大二学习基础电路以来,我一直对电路有着独特的兴趣。从学校的科创实验,到学校的大学生创新计划,我的安排都与电路密切相关。同时,我还参与了全国大学生电子设计大赛。为了这个比赛,我们准备了整整一个暑假。我们熟悉了电源设计的各个方面。从电路理论知识,到电路的设计制作等等,我们都要仔细了解。在静心学习,努力的准备下,我们最终取得了上海市一等奖全国二等奖的好成绩。在这个过程中,我作为组长,从把握整个队的选题方向,到理论知识的掌握,到具体的检测等等,我都细心掌控。我确实学习到很多关于电路的知识,也增强了自己的动手实践能力,让自己面对复杂的电路依然能理清头绪。这对量子领域的产业化具有极大的帮助,在未来的十几年到几十年间,量子肯定需要大规模产业化,而这时候正需要量子与集成电路的结合。因此,掌握好电路基本知识和技能,这是一个电子工程系学生必不可少的基本技能,也是以后交叉学科的重要支撑点。

其实,这些都是我的回想。在成长的道路上,我们无法预料自己以后也许会成为什么,也许会从事什么职业,我们能做的只有把自己每一步都做好。作为一个大学生,在大一,我们需要把所有的基础课程学好,因为这些基础课程也许对你们以后的课程或者科研帮助很大。而接着我们所学到的专业课,你也许暂时不知道这门课到底有什么作用,但当你真正要运用这门课所学的知识时,你一定不能让它成为你的短板,成为你的道路上的绊脚石。同时,参与多种多样的课外活动以及竞赛,很多时候在活动和竞赛中,你的各方面能力能得到极大的锻炼,而很多能力是你未来成功的基石。因此,我们无论何时,都要充分准备好自己,让自己为自己的未来打下坚实的基础。而我,也无时无刻不在为我的未来准备着,准备着我的交叉学科,准备着我的各项技能,准备着我的决心与毅力,因为,我的未来终究掌握在我的手中。

 

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