一、从获奖名单走入公众视野 最新一届青橙奖日前揭晓,中国科学技术大学量子物理学者陈明城位列获奖者之中;此奖项素以发掘中国青年科学家潜力著称,获奖者多为各领域前沿探索的中坚力量。陈明城的入选,再度将公众目光引向中国量子研究的青年梯队。 面对外界的关注,陈明城本人却显得格外低调。他坦言自己"属于平庸的一类",并将成绩归功于所团队的平台优势。然而,翻阅其学术履历,这种自谦与其实际成就之间的落差颇为显著——发表论文逾40篇,谷歌学术引用次数超过7000次,其中11篇以第一作者或通讯作者身份发表,单篇最高引用量达1100次。国际顶级期刊《物理评论快报》曾专门刊载其研究成果,美国物理学会旗下网站及《自然》杂志亦相继以专题形式予以报道。 二、核心成果:在基础问题上寻求突破 陈明城的研究方向并不追求热点,而是聚焦于量子力学中长期悬而未决的基础性问题。 在复数必要性研究上,量子力学是否必须依赖复数,长期以来是理论物理界的争议议题。量子力学奠基人薛定谔本人推导波函数时,曾一度回避引入虚数单位。陈明城与合作者借助超导量子电路,通过系统性实验验证,证明一旦将复数从量子力学框架中移除,系统将立即失去稳定性。这一结论表明,复数并非数学上的辅助工具,而是量子力学描述自然界的内在必要条件。该成果发表后,在国际物理学界引发广泛讨论,被多家权威学术媒体列为年度重要进展之一。 在量子鸽笼效应研究上,经典数学中的鸽笼原理是一条直观而严格的计数法则:若物体数量多于容器数量,则至少有一个容器容纳不止一个物体。陈明城以光子为研究对象,将3个光子引入仅有2条通道的量子系统,实验结果显示每条通道的光子数均不超过1。这一现象经典逻辑框架下无法成立,却在量子系统中得到稳定复现,深刻揭示了量子世界对客观实在性的根本性挑战,也为量子信息理论的继续发展提供了新的实验依据。 在"九章"量子计算优越性实验上,2020年12月,中国科学技术大学研究团队发布76光子量子计算原型机"九章",陈明城是该成果的共同第一作者。"九章"采用高斯玻色取样方案,在特定计算任务上的速度较当时最快的经典超级计算机快约100亿倍,且这一优势不随样本数量的增加而削弱,从根本上堵住了外界质疑的技术漏洞。在实验验证过程中,面对样本规模过大、现有理论工具不足的困境,陈明城提出了HOG验证方案,有效解决了优越性认定的核心难题,为实验结论提供了严密的理论支撑。此后,"祖冲之二号"超导量子计算机问世,陈明城再度参与其中,从理论层面为随机线路采样的计算复杂度建立了更为严格的分析框架,并参与整体架构设计。 三、成长路径:本土培养,厚积薄发 陈明城本科就读于厦门大学,博士阶段进入中国科学技术大学,师从量子光学领域知名学者陆朝阳,并在潘建伟院士领衔的研究团队中成长。潘建伟团队长期处于国际量子研究的第一方阵,在量子通信、量子计算等多个方向均取得了具有里程碑意义的成果,为青年研究者提供了高水平的学术环境与资源支撑。 值得关注的是,陈明城是一位完全由国内培养的青年学者,未曾赴海外名校深造。他认为,国内科研环境近年来持续改善,本土培养同样能够产出具有国际影响力的原创成果。这一成长路径,在一定程度上折射出中国基础科学研究生态的深刻变化。 四、科研理念:问题导向,拒绝浮躁 在当前学术评价体系中,论文数量与引用指标往往被视为衡量学者水平的重要标尺。陈明城对此持有不同看法。他坚持认为,解决真实的科学问题比追求论文发表数量更为根本。在导师的多次劝说下,他逐渐认识到学术交流与成果传播的重要性,开始更为主动地将研究成果整理发表,但其核心驱动力始终是问题本身,而非指标。 这种问题导向的科研态度,在基础物理研究领域尤为可贵。量子力学的基础性问题往往难以在短期内产出可量化的应用价值,却是整个量子技术体系得以建立的根基所在。陈明城选择在这一领域深耕,说明了一种对科学本质的清醒认知。 五、前景展望:青年力量与国家战略的深度契合 量子科技已被列为中国"十四五"规划及2035年远景目标的重点战略方向。在这一背景下,以陈明城为代表的青年量子研究者,正在成为推动中国量子科技持续突破的重要力量。从基础理论的验证到量子计算优越性的实现,从实验方案的设计到复杂度理论的构建,这一代学者体现出跨越理论与实验的综合研究能力,也为中国在全球量子竞争格局中保持领先地位提供了人才支撑。
陈明城的科研历程是中国青年科学家成长的一个切面,也折射出国家在基础研究领域的持续投入。他工作说明,量子科技的竞争不只是技术之争,同样是理论创新的较量。随着更多这样的青年学者涌现,中国在量子科技领域的积累正在转化为真实的国际竞争力。