看着像学生，实为博导、教授！发过4篇CNS，刚刚又获重要大奖

来源 | 中外学术情报

在中科大物理学院，有一位风靡全校的高颜值“网红教授”，他因为帅气的外表和青春的形象而备受学生追捧，在过去一段时间，他上课的照片曾在校内平台广泛传播。

近日，中国科学界一重量级大奖“求是杰出青年学者奖”获奖名单公布，林毅恒（05210）教授榜上有名。该奖旨在支持国内高校与海外机构竞争吸引最顶尖的人才，为中国未来20年的科技事业发展培养领袖之才。

林毅恒教授现供职于中科大近代物理系和中国科学院微观磁共振重点实验室，主要从事基于离子阱的量子计算和量子信息实验研究。

截止目前，他已经发表3篇《自然》、1篇《科学》论文和9篇《物理评论快报》，成为了手握4篇CNS正刊的顶尖青年学者。

以下文章为中国科大研究生会曾经发表的一篇报道，让我们一起来走近林毅恒，领略这位优秀青年学者的风采。

1

男神教授和他的量子物理世界

走进位于金寨路96号的东校区西门，穿过绿荫掩映的小径，右手边就是久负盛名的中国科大物理学院。在这里，我们见到了林毅恒老师。

这位年轻的特聘教授在社交媒体上拥有许多让人惊叹的标签，比如“量子物理学者”，“诺奖得主弟子”等。

林老师认真工作的侧脸照片在科大学生中广为流传，被网友称为“网红教授”

而在舆论的光环背后，林毅恒老师和他多年求索的量子物理，究竟是何种面貌呢？

林毅恒教授介绍

研究方向：

基于离子阱的量子计算和量子信息实验

科研成果：

在量子信息处理方面发表多篇论文，主要包括Nature（2篇），Physical Review Letters（8篇）。

任职信息：

中国科学技术大学近代物理系教授

2

当物理学家谈起量子

打开近代物理系的官网，林毅恒老师的主页上赫然写着他就职于中国科学院微观磁共振重点实验室。

主要研究基于离子阱的量子计算和量子信息实验，围绕离子阱量子信息处理实验研究，涵盖量子门、新型量子纠缠、协同冷却、耗散量子体系等前沿课题。

博士后期间在美国JILA研究所从事光镊束缚中性原子阵列实验。而他最新一次公开讲座的题目则叫作“离子阱量子计算和模拟”。

林老师在美国求学时的照片

“遇事不决，量子力学；解释不通，穿越时空；篇幅不够，平行宇宙。”

——某平台关于电影《复仇者联盟4》的影评

娱乐和诙谐的语调也意味着这一概念的离题。

的确，物理学家深邃的工作与普罗大众之间似乎天然竖起一道不可逾越的鸿沟，神秘的量子在人群中的最终归宿似乎只能沦落为“量子波动速读法(Quantum Speed Reading, QSR)”这种骗局的滥觞。

林老师不这样认为。他觉得量子离我们的生活其实很近。

比如我们手机上的一些半导体材料已经用到了量子物理，还有做讲演的激光笔，激光本身也是跟量子力学有关，「从这个角度讲量子已经在我们生活中了。」

林老师的工作主要关于量子计算，长远来看是想做出量子计算机。

这并非空中楼阁，一些特定的问题用经典算法或者超算去处理是非常困难的，但是用量子计算机会很有优势。

他认为就像传统计算机一样，量子物理是需要一步步发展的，可能五到十年能看到初步的应用。

传统计算机的发展也印证了，科学研究的过程是螺旋式的，在某一阶段会遇到一些瓶颈，突破瓶颈后则会发展得很快，甚至引发技术革命。

量子计算机概念图

林老师笑言，量子物理对社会的影响，在比较幸运的情况下具体研究出来的东西可以成为一种科技创新，但是它的推动力是无数前人的基础研究。

法拉第当时发现电磁感应定律的时候，大家也在问这个东西到底能干什么？

「对，当然这个问题是完全可以去问，那他问出来，答案很可能是“我不知道”。」

而这正是有趣的地方，「它可能成为我们生活中随时可以用到或者未来将用到的东西，只是我们没有关注。」

3

科研经历

灵感来源

聊起那些令人惊叹的丰厚的学术成果，这位年轻的学者非常坦诚地道出了自己的灵感来源。

林老师认为，首先是需要知识的积累。

「我们想做出超出前人的东西，首先就得先爬到巨人的肩膀上。」

之后再把这些知识有机结合，找到它们内部的联系、规律，发现哪些地方有欠缺，意识到瓶颈在哪里。

然后就是找问题，从已有的体系里面去发现哪些问题在之前的研究里面被忽略了，或者说有什么之前人们没有想到过的问题，把这些问题总结出来进行研究。

还有一些不同的领域相结合形成交叉学科，这也是思维迸发、能够找到科研灵感的方向。

面对困难

「实验当然会遇到困难，也有做不出来的时候。」

比如有时候碰到一个问题久久都没有突破，说不定哪一天思路就出来了。

有的问题，可以在前人的研究里找到答案，用前人的方法去做新的东西。

有的问题，走在路上，可能忽然就想出了解法，因此一动都不敢动，赶紧把灵感记录下来。

有的问题，可能会拖一年，甚至好几年，或者说慢慢会淡忘掉，有的则几年后还耿耿于怀。

悬而未决的难题，看到别人做出来，心情是「悲喜交加」的。

关于创新

林老师说，创新应该就是去面对一个你不会的问题，但根据自己所掌握的一些方法去试着去尝试解决。

也许是一种一种的尝试，也许是突然一下发现几个问题，可以找到一些相同的连接点。

然后就可以举一反三，其实也就是一种学习的过程，一种经历。

但是，他耸了耸肩膀「科研是只有第一没有第二的」。

孤独感

「孤独感」也是林老师不讳提及的一个词，探索人类知识的边界，某种程度上就像是来到了无人区，在黑夜中摸索。

科研是在探索未知的世界，为未解的问题提供有效的解决方案，从而提炼出新的知识，这本身就是一件很艰难的事情，注定一路艰辛和痛苦。

「如果我们没有办法调整好自己的内心，力争让自己保持积极的心态，那么我们很难在科研这条道路上取得成功。」

寻找方向

谈到当下青年人普遍的迷茫状态，林老师坦言自己也有相似的经历，并不是一开始就确定了要去做科研，也是在不断地摸索中确定了方向。

林老师本科接触的方向和现在做的方向不完全一样。

大三的时候去实验室，当把实验室做的几个方向的论文都看了一些，用穷举法进行选择，主要接触了核磁共振方向的一些研究。

博士阶段到现在做的方向则基本一致，一直是在做量子计算方面的研究。

留学时他的导师，2012年诺贝尔物理奖得主David Wineland教授当时对他说过这样一句话：“如果你要当老师的话，以后工作会非常辛苦。”

到如今，林老师逐渐体味到到科研带来的压力和孤独。

「我们做科研这行有时离具体的产品是很远，现在研究出来的成果可能几十年上百年后才能有具体应用。」

但科研中取得的微小成就，或是实验得以证明却都是扎扎实实的进步，能让人感到十分欣喜的。

林老师（右一）与其博士导师（右二）以及苑震生老师（左一）的合影

回国科研

谈起留学归国的际遇，林老师对国内的科研事业发展充满信心，在他的认知中，一些领域国内外只有非常小的差别了。

特别是前沿领域，可能一百步我们已经走了80步，国外可能也就80步多几步，所以这其实也恰恰在体现出我们国家的综合国力在不断的提升。

但是我们国内某些方面研究的时间还不够长、积累还不够多，譬如大部分基础实验的装置都不是我们自己制造的，所以我们还需要源头性的创新，这也是我们继续要去努力的方向。

另外，现在国际的交流越来越多，像合肥大师论坛，包括像我们很多学生出国留学，也有很多国外的优秀团队来我们这里访问，有理由相信差距会越来越小。

诺贝尔物理学奖得主David J. Wineland教授应邀访问中科大并做客“合肥大师论坛”

回到中国科大以后，林老师说最困难的地方是刚回国建实验室的时候，因为做实验需要器材、设备、空间和人员。

一开始建一个实验室，这些都需要自己去筹备，之前没有这方面经历，只能边学边做。

在克服了一些困难后，特别是得到中组部，学校，院系以及多位老师的帮助后，难度也是逐渐变小。目前看大部分困难也在能够承受范围之内。

回忆心路历程，林老师说回国之前是踌躇满志，但后来慢慢开始调整目标，变得更加接地气了。

「其实在科大从头开始建实验室学到的东西不比我博士那几年学到的东西少。」林老师感慨道。

4

科研生活

科研以外的世界：尊重选择但不可逃避  

人生选择

「你当然可以转金融和计算机。」聊到人生选择的时候林老师显得格外开放而宽和。

在当下也许是最热门的金融和计算机领域，泡沫和热钱纷至追赶，有些人迎头而上，有些人愿意沉在泡沫下面，都是时代与个人的选择。

林老师坦言，如果说科研感觉这条路走不通的话，去转到别的方向去做，是完全可以的。

但有的时候看见有很多非常有才华的人放弃科研去了其他领域，如果他坚持下来其实会在这个领域会很出色，会有非常好的成果，其实也是一件蛮遗憾的事情。

学生指导

在中国科大，林老师指导学生，也有自己的一套标准。

他理解，作为学生，他有他自己的考虑，而他作为老师一般都会让学生认识到做科研是怎样的，不是轻轻松松就能够做出来成果的。

一般本科生进他的实验室有半年试用期，这样他们也能了解到自己适不适合做这个方向。

研究生的招生时更侧重于看他们是否有相关的科研经历，尽量给他们机会去培养他们，最终还是需要他们自己去领悟。

林老师课题组合影

科研方法

关于方法论，林老师分享了自己的一套科研方法，做好科研包括知识储备+交流+身体素质。

1. 知识储备

研究生在读研时需要了解实验室做的方向，尽快地掌握跟研究方向相关的知识技能，在这个基础上进行进一步的研究。

2. 沟通交流

学会与人沟通也很重要，在做实验时，别人已经解决的问题可以去请教，科大也有很多热心于帮别人解决问题的老师。

3. 身体素质

科研是很累人的，在博士阶段需要冲刺的时候强度非常大，所以在低年级时就要多去锻炼，养成良好的身体素质。

另外也可以去培养一些良好的兴趣爱好，研究生阶段可以参加一些社团，锻炼在待人接物方面的能力。

还可以适当去实习，接触社会，开拓眼界，看看自己适合做什么。

科研之外

在课余生活，林老师建议大家多走出去，去感受不一样的世界。

他说在国外求学时，因为学校地理位置太荒僻，爱好就是爬爬山、做做菜。当被问及是否有做菜天赋的时候，林老师认真否认。

他还兴致颇高地谈起自己在研究生时期加入的CSSA（中国学生学者协会），并担任主席的经历，一个量子物理学者谈起在宣传部用photoshop软件做海报依然兴致斐然，让在座一众理科生面露崇敬。

「我就是在学生组织迎新的时候认识我太太的。」林老师笑着说。

本文来源 |  中外学术情报 中国科大研究生会 中国科大本科招生；文｜陈昕悦；采访｜楚宇逸 彭昊 杨弘毅 郝正源 Feazel 赵一霈 

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