扎根西部求發(fā)展 聚焦量子勤探索

徐紅 王永梅

科研需要具有前瞻性的眼光，需要頑強堅定的毅力，更需要積極向上、勇敢前進的執(zhí)著精神。正是在這種具有感染力的美好精神的感召下，許多科研人士努力鉆研，奮力拼搏，用自己的生命和激情譜寫著美好的科研人生。

電子科技大學鄧光偉研究員，就是這樣一位不斷努力的科研斗士。他扎根西部，致力于量子器件、量子光學、量子精密測量物理學等方面的研究，積極創(chuàng)新，經過堅持不懈的努力，取得了可喜的科研成果，為我國的科研事業(yè)貢獻著自己的力量。

不畏困難 堅持研究

2007-2016年，鄧光偉本碩博均就讀于中國科學技術大學，師從郭國平教授和郭光燦院士。2016-2017年，他被評為中國科學技術大學副研究員。2018年，鄧光偉作為“校百人計劃”入選者加入電子科技大學，任研究員。從此，他開始對量子器件、量子光學等進行深入細致的研究。

2011-2015年，鄧光偉對二維材料石墨烯的量子調控性質進行了系統(tǒng)的研究，他與同事一起，優(yōu)化了石墨烯量子點結構的設計方案、制造流程以及操控方法，對石墨烯和超導諧振腔的新型復合結構進行了認真的探索，并通過微波光學的探測手段對量子點上的電子狀態(tài)進行了靈敏測量，還深入研究了石墨中電子的量子相干性質，這些成果為研究未來的固態(tài)量子器件打下良好的基礎，相關成果以鄧光偉為第一作者發(fā)表在物理學頂級期刊《物理評論快報》。

2012年，作為核心成員的鄧光偉參與了中國科學戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）等研究項目。他參與了“半導體量子點的量子操控及信息處理”課題研究，主要是對無凈核自旋的四、六族元素（主要是碳、硅以及鍺等）在量子點器件方面的應用開展研究，觀察在不受核自旋影響的條件下，是否能提升量子點的相干性質。雖然面臨的困難很多，但是鄧光偉毫不氣餒，頑強地堅持著科學研究。

要構建一臺實用化的量子計算機，不僅需要實現(xiàn)可糾錯、可測量、可操作的量子比特單元，還需要量子比特單元能夠保持相干性地擴展。雖然現(xiàn)在科學界已經在半導體量子點、超導量子線路等體系完成了基本的量子比特構建、演示比特邏輯門等操作，但是要真正地實現(xiàn)實用化的量子計算機，還需要解決很多難題，而比特的相干性擴展問題是現(xiàn)在半導體量子計算領域里最大的難題之一。

鄧光偉針對這一難題展開了孜孜不倦的探索和研究，并與同事一起創(chuàng)新性地利用超導微波腔實現(xiàn)了門控量子點領域第一個兩比特長程耦合的實驗，相關成果以鄧光偉為第一作者發(fā)表在國際知名期刊《納米快報》。勤奮不懈的他始終堅持著自己的科研理想和信念。

努力創(chuàng)新 成果碩然

在攻讀博士學位期間，鄧光偉在中科院量子信息重點實驗室研究學習，在郭國平教授、郭光燦院士的指導下，他把半導體量子點耦合超導微波腔、納米機電系統(tǒng)（NEMS）的固態(tài)雜化量子器件作為研究對象，努力解決半導體量子比特相干擴展的問題，在國際上，他是最早從事該新興領域的研究人員之一。

善于創(chuàng)新的鄧光偉在科研中付出的辛苦和努力，終于換來了豐碩的果實。鄧光偉與同事們一起構建了芯片上基于二維材料的可控電子體系，使困擾了科研界多年的二維材料量子點不可調的難題得到了完美的解決。他優(yōu)化了芯片上的可控聲子體系，使國際上沒辦法實現(xiàn)的聲子模式長程可調耦合的難題得到了解決。他采用超導微波腔作為量子總線，使它與石墨烯量子點量子比特的色散耦合得以實現(xiàn)，還使高達30兆赫茲的耦合強度得以實現(xiàn)，這有利于未來大規(guī)模集成的量子芯片架構的實現(xiàn)。此外，鄧光偉還創(chuàng)新性地通過超導微波腔使兩個量子點比特的長程耦合得以實現(xiàn)，截至現(xiàn)在，仍然是半導體量子點領域里唯一的報道門控量子點通過超導微波腔實現(xiàn)長程耦合的實驗工作。該實驗對遠距離量子點比特之間的量子糾纏的實現(xiàn)以及最終實現(xiàn)集成化的量子芯片具有重要的作用。

這些成果以鄧光偉為共同第一、共同通訊作者發(fā)表在《物理評論快報》《自然通訊》《科學進展》《納米快報》等國際知名期刊上。

榮獲獎項 篤定未來

長期致力于科研事業(yè)的鄧光偉，作為學術骨干參與了科技部973項目、科技部重點研發(fā)計劃、中國科學戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）等多項國家重大研究項目。201 5年，他作為核心成員與實際主要執(zhí)行人參與總裝項目。2016年8月，他作為核心成員參與了國家重點研發(fā)項目“半導體量子芯片”。2017年1月-12月，他主持中央高?；究蒲袠I(yè)務項目。201 8年1月-2020年12月，他主持國家自然科學基金青年項目。近年來，他發(fā)表SCI論文十余篇。

在雜化量子器件方面取得的突出成績，使鄧光偉獲得了多項科研獎勵。2015年，他獲博士研究生國家獎學金。同年，他分別獲中國航天科技集團公司（CASC）研究生一等獎、 “王大珩光學獎”高校學生獎、中國科學院量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心杰出研究生獎和中國科技大學物理學院學術論壇一等獎以及清華大學、北京大學等6校聯(lián)盟學術論壇一等獎。此外，他還獲得了2016年度牛津儀器“明日之星”獎，并代表中國出席2016年德國諾貝爾獎獲得者大會。因為在國際期刊Nanotechnology等刊物的審稿期間做出了卓越的貢獻，他還獲得了由英國物理學學會頒發(fā)的2017年度“杰出審稿人獎”，并多次被邀請在國際會議上做報告。

現(xiàn)在，鄧光偉已把固態(tài)量子精密測量作為主要的科研方向，努力打造出一支高素質的科研團隊。雖然創(chuàng)業(yè)的道路充滿了艱辛，但是鄧光偉扎根西部，篤定未來，聚焦量子，為我國科研事業(yè)的發(fā)展努力奮進，頑強拼搏。

科研之路漫漫，鄧光偉深信，只有走好自己的科研路，奮發(fā)圖強，積極開拓壯麗的科研前景，人生才有希望，才有美好的未來，科研事業(yè)也會更加輝煌。