他用超冷原子模拟世界

作者:雷蕾摄影: 视频: 来源:《复旦》校报发布时间:2026-05-22

编者按:基础研究离不开“十年磨一剑”的沉潜,也离不开能够托举这份沉潜的土壤。复旦大学相辉研究院,正是这样一片“基础研究特区”。在这里,5-10年的长周期考核成为科研人员坚实的后盾,鼓励“反常识、高风险、颠覆性”的自由探索,让科学家能心无旁骛地坐稳“冷板凳”,潜心前行,向科学无人区勇敢挺进。

为此,我们推出“相辉引力”系列报道,将目光投向那些近年来陆续加盟复旦大学相辉研究院的科研工作者。我们将探寻他们选择扎根于此的理由,记录他们如何以“十年磨一剑”的坚韧,在基础研究领域实现突破、贡献于国家战略。首期“相辉引力”,迎来一位年轻的身影——30岁的复旦大学物理学系助理教授朱子杰。

三月初,30岁的朱子杰全职加入复旦大学物理学系成为助理教授,同时受聘相辉研究院成为相辉青年学者。他本科就读于北京大学物理学专业,在瑞士苏黎世联邦理工大学获得博士学位,以第一作者身份在Science、Nature等顶刊发表重要成果。

童年家中书架上的一本科普读物,打开了他对物理世界的好奇之门。高中时,物理老师引导他接触竞赛,他拿下省级一等奖并进入北大物理学院。大二时,他加入北大量子电子学研究所,从此走上冷原子研究之路。

本科毕业后,他远赴瑞士苏黎世联邦理工大学,系统学习量子理论,最终坚定回到超冷原子领域。他的研究方向是基于超冷原子系统的量子模拟与量子计算实验。2024年,他以第一作者在Science发表论文,研究非相互作用和相互作用拓扑边界处量子化霍尔漂移的反转。这项工作的源头却是一个“意外”——隔壁实验室镜子没擦干净导致反射率不够,反而发现了原子的移动。这个意外催生了一篇Science、一篇Nature Physics、两篇Physical Review X,还有一篇即将在Nature见刊。

另一个让他自豪的发现,源于本科时调研过的“库仑交换相互作用”。在探索光晶格里如何高效实现双量子比特门操作时,他想起这个概念,提出转换思路,获得了更好的保真度和抗干扰性。

完成博士学业后,朱子杰坚定回国发展。他看重复旦宽松自由的科研环境,以及物理学系量子研究团队的互助氛围。相辉研究院提供长周期不考核支持,鼓励他抛开功利做“无用之用”的研究。

作为新晋导师,他希望传承读博时导师给予的自由探索空间。第一次组会,他给学生建共享平台,列出课题让感兴趣的同学“揭榜”全权负责。未来,他将从搭建实验室开始,中短期内希望回答超导材料中费米子哈伯德模型基态的问题。

 本报记者 雷蕾


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