英国物理学会会士访谈|北京大学郭弘教授
英国物理学会（Institute of Physics，简称IOP）成立于1873年，是一个致力于提高对物理学理解和应用的知名国际性学术机构，其使命是促进物理学的发展和其在全世界的传播，致力于在全球范围内推动和传播物理学的研究和应用, 以及促进物理学教育的发展。根据专家推荐，学会每年遴选英国及国际上在物理学科学研究领域取得杰出成就和为推动物理学科学发展作出卓越贡献的科学家为其会士。近日，我们采访了英国物理学会会士、北京大学郭弘教授，让我们一起来看看他对成为会士以及领域发展的见解吧。 >>点击此处链接，订阅IOP出版社最新资讯。 访谈详情 1. 成为英国物理学会会士对您来说意味着什么？ 当选英国物理学会会士，对我而言，这既是国际同行给予的一份学术认可，更是对未来工作的一份责任。首先是对我长期从事包括量子传感、量子精密测量等领域持续探索的肯定，它让我感受到了中国学者在量子科技前沿的工作正被国际物理学界尊重与采信。其次，它也意味着给我提供了一个更通畅的国际学术桥梁——英国物理学会有着悠久学术传统与全球影响力，成为会士，让我更有条件推动中外在量子技术领域的深度交流与合作，把中国的科研成果推向世界。也正是这份荣誉，提醒着我要始终保持严谨求实，扎根前沿，在原创突破与技术转化上做出更加扎实的贡献。 2. 您目前从事的研究工作有哪些？ 我主要从事量子磁探测、量子时频传递、量子密钥分发、量子开放系统与纠缠动力学等量子技术的理论、实验及技术和应用研究。量子磁探测主要是做无磁屏蔽下的量子磁传感的理论研究及实验实现，及其在生物磁探测、地磁探测等方面的应用。量子时频传递主要是做超远距离的量子安全时频传递的理论以及实验研究。 3. 您为什么选择从事相关的领域研究？ 大家都知道，量子技术主要分为量子计算、量子通信和量子传感和量子精密测量，其中，量子传感和量子精密测量相对成熟，短期内能够进行技术转化、赋能实际应用。作为科研工作者，我不仅仅对物理学本身感兴趣，更重要的是，将理论研究真正转化为支撑人类社会发展的关键技术。将基础物理的突破变成可用、可靠、能解决实际问题的技术，对我而言这或许是更有意义的事情。 4. 您能分享一个职业生涯中最令您自豪的项目或成就吗？ 我和我的团队做过的项目很多。我介绍一下近期主要开展的项目——量子生物磁探测。长期以来，fT级脑磁图/心磁图一直是生物医学的迫切需要。但传统的fT级磁传感器（SQUID和SERF-OPM）对环境的磁屏蔽效果要求极高，必须工作于价格异常高昂的磁屏蔽室，因此很难广泛应用。我们提出了利用超高灵敏的光泵原子磁力仪实现无磁屏蔽下的生物磁探测。到目前为止，已经取得了一些不错的成果，团队推导得到了精度更高的“超精细Bloch方程”，提出了 “扩散泵浦法”、“参数共振法”等新方法，实现了无磁屏蔽下的fT级原子磁传感器；通过一系列环境噪声抑制技术的突破，国际首次实现了无磁屏蔽下的脑磁以及运动心磁探测。团队在持续推进，特别是正在开展大量的生物信息探测以及处理工作，争取尽快推向应用。 5. 您认为接下来五年该领域的研究重点将会是什么？ 未来五年，量子传感领域的研究重点应该是推动技术突破和实用落地，当前量子传感技术虽然在实验室已经取得了重大突破，但是在走向实际应用的过程中，既面临实际应用对综合指标的约束，也面临复杂应用环境下的传感器性能退化的问题，因此，需要攻克实际应用环境下面临的一系列难题。我想，这应该是全世界同行共同努力的方向。 6. 您对该领域的青年科研人员有什么建议？ 一是坚守初心、沉心深耕。保持对量子基础规律的好奇心，耐得住寂寞，一定要脚踏实地、扎实基础，在量子力学、量子光学等基础方面筑牢根基，不要急于求成。二是注意交叉融合，关注应用。夯实物理功底的同时，主动学习人工智能、生命科学、地球物理等其他学科的知识，打破学科壁垒，找到创新突破口。三是面向世界，胸怀长远，要将自己的科研与经济发展和社会进步紧密结合起来，让所研有所用，同时敢于质疑、勇于试错，成长为兼具基础研究与应用转化能力的复合型人才。 会士介绍 郭弘 教授 北京大学 郭弘，北京大学博雅特聘教授。郭弘教授长期从事量子磁探测、量子时频、量子密钥分发、量子频率标准产生及其光纤链路传输，以及量子开放系统的研究。在光泵磁力仪及其在磁异常探测（MAD）和生物医学成像中的应用方面，首次在无屏蔽地磁场环境下实现了基于光泵磁力仪的脑磁信号记录，并研制出国际首套可移动、无屏蔽光泵磁力仪心磁探测系统。其光泵磁力仪研究还拓展至多个应用领域：作为联合站点参与全球奇异物理光泵磁力仪探测网络（GNOME），致力于寻找暗物质 / 暗能量及超出标准模型的其他奇异物理；相关技术亦应用于考古学等领域研究。在时频技术领域，实现了数千公里光纤高精度时频传输，支持多节点多频率同步下载；完成电信号时间间隔与光纤时延的飞秒级精密测量，进一步推动精密测量技术发展。在量子信息安全领域，完成连续变量量子密钥分发的数字信号处理安全性证明，并实现商用光纤链路中最远传输距离，拓展了量子安全的应用场景。他共发表学术论文600余篇，被引万余次，授权专利五十余项，出版学术专著一部。
