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中国科大有对学霸恋人:将量子比特“相干时间”提高至1.4毫秒
国际学术同行社交媒体公开祝福“相干时间超过一毫秒”
来源: 安徽新闻网-安徽商报 2021-05-10 16:08:38 责编: 徐文娟

今年3月,国际学术媒体《Physics World》产业版编辑Margaret Harris发出推文,“爆料”了一对来自中国的“量子侠侣”——代映秋和石致富博士。两人刚刚以第一、第三作者的身份发布了一项重要的科研成果——基于国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100的观测结果。该观测结果将量子比特的“相干时间”提高至1.4毫秒,量子比特的品质因数提升了40倍。

Margaret Harris在推文里调侃,希望两个人“相干时间超过一毫秒”。同样是“秀恩爱”,这条推文的信息量十分巨大。

其一,两位量子科研工作者都是90后,且师出同门(中国科学技术大学微观磁共振重点实验室),是一对恋人。

其二,学妹代映秋虽然是第一作者,但是令她做出成果的“X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100”,却是她的“师哥兼未婚夫”石致富博士主要参与设计的。

其三,“相干时间”是指量子比特保持有效信息的持续时间。Margaret Harris的调侃,意指“两人的爱情也可以长久保持”。

4月30日,安徽商报融媒体记者采访了这对“量子侠侣”。

五年前曾与总书记握手

两位“量子侠侣”的导师,都是中国科学院院士、中国科学技术大学党委常委、副校长杜江峰。两人的缘分也始自杜江峰的实验室。

2009年,石致富进入中国科大就读,4年后开始进入微观磁共振重点实验室。2013年,在中国科大读大三的代映秋也进入实验室。两年后的2015年,“磁性分子退相干保护的课题研究”启动。

“一开始,实验室购买了外国商用设备(电子顺磁共振谱仪)来做实验,但是(它)调节磁性分子量子比特的‘相干时间’的能力有限,无法满足实验方案的需求。”代映秋说。

但是,这已经是当时世界上能够买到的最好仪器了。

求人不如求己,几番权衡,实验室决定自己搞国产仪器,石致富为此看了不少论文,圈定了两大难点:一个是微波收发机,一个是控制和读出系统。“我一直对软件和电子工程很感兴趣,有困难就创新思维解决它。”

经过一年攻坚,国产电子顺磁共振谱仪的原型机顺利出炉。2016年4月26日,习近平总书记来到中国科大近代物理系,考察自主研发的低场核磁共振设备、电子顺磁共振设备。

“习总书记来我们实验室看的是原型机,当时我们正在搞中期实验。”石致富告诉安徽商报融媒体记者:“他跟我们每个人都握手,我至今都记得他当时说的话——‘关键核心技术是买不来的’!掷地有声,鼓舞人心!”

量子比特“相干时间”提高至1.4毫秒

使用“男票”设计的国产量子测量仪器推进“退相干保护课题研究”,代映秋进展神速。2017年,她已经把数据采集完,并着手分析,写论文;到了2018年,各项关键指标都已出炉。

石致富也没有闲着。2016年,国仪量子成立,石致富担任磁共振业务线的技术负责人。“把实验室的原型机转化为商用仪器。让更多的人用上国产量子测量仪器。”

2018年10月,中国首台商用“脉冲式电子顺磁共振波谱仪”在合肥发布。国产电子顺磁共振谱仪可以生成10000个以上、精度为50ps的高精度脉冲序列,产生高相位稳定性、高强度的微波脉冲作用到量子比特上。

今年,《Physics World》编辑Isabelle Dumé以《Molecular qubits stick around for longer》为题,报道了中国科学院微观磁共振重点实验室在分子量子比特研究方向上的最新科研成果。最新的观测结果显示:量子比特的“相干时间”已提高至1.4毫秒。

目前,这一重大突破以《Experimental Protection of the Spin Coherence of a Molecular Qubit Exceeding a Millisecond》为题,在权威学术杂志《Chinese Physics Letters》进行发表。合肥“量子侠侣”也在海外“圈粉”。

量子学霸花前月下

石致富是山西人,代映秋是云南人。

一南一北,一个喜面食,一个爱山珍。两人的命运却因为自主高端科学仪器的研发在合肥交会。两个人在生活中,“量子”和“工作”是高频词汇。

安徽商报融媒体记者:当初谈恋爱到底看上他/她哪点了?

石致富:既活跃又有条不紊。

代映秋:严谨、认真、有事业心。

安徽商报融媒体记者:你们平时除了工作,有共同爱好吗?

代映秋:有啊!健身。

石致富:有时候一起玩Switch游戏《分手厨房》。

安徽商报融媒体记者:到底啥时候结婚啊?

石致富:其实去年我已经求过婚了,但代映秋说要等到她博士毕业,现在这篇论文发表之后,距离拨穗时刻已经很近了。

代映秋:可能就在今年年底吧!

安徽商报融媒体记者 梁巍/文 刘职伟/摄 

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