当时科研刚刚恢复,各种条件和设备都还很落后,买器件、焊铁架、搭结构、做实验……每一件小事郭光灿都要亲力亲为。虽然非常艰苦,但没用多久,我国最早的氮分子激光器就研发成功。1978年,这项成果被评为全国科学大会奖。
“这个奖是为了鼓励大家。事实上,我们的水平还远远不够。”研发激光器的经历,让郭光灿认识到,“文革”后百废待兴,国家没有条件进行大量的科技投入,做实验研究将难上加难。
郭光灿决定转向理论研究。这成为他学术生涯的一个重要转折点。在光学领域有多年积累的郭光灿找了一个“冷门”——量子光学。“量子光学领域在当时太前沿,我只觉得将来肯定有用,但具体能干成什么样,我确实不知道。”郭光灿坦言。但他却觉得“这里面很有趣”,坚持“剑走偏锋”。
1981年,郭光灿被公派到加拿大访问学习。在多伦多大学他才发现,国际学术界开展量子光学研究已20多年。
1983年,第五届国际量子光学会议在美国罗彻斯特大学召开。参加那次会议的中国人只有8名,其中就包括郭光灿。会后,郭光灿回国前夕曾跟几位中国学者和学生聊至深夜,讨论如何发展国内的量子光学,发奋改变落后局面。“当时大家都是血气方刚的年轻人,似乎感觉到一种历史使命就落在我们肩上。”
回国后,郭光灿马上全身心投入到量子光学学科的建设中。1984年,他依靠学校支持的2000元钱,在安徽琅琊山醉翁亭,主持召开了全国第一个量子光学学术会议。
“当时仅有50多人参加,有媒体评论,大家是来‘瞧新鲜的’。”郭光灿回忆。
但这并不影响他内心的热情:总算有人知道量子光学了。
随着国内对量子光学逐渐的了解与认可,参与会议的学者规模逐渐扩大。由郭光灿主持发起的量子光学会议一直持续至今,以此为基础,后来又成立了量子光学专业委员会。就靠着这个学术活动,我国量子光学领域的研究队伍慢慢壮大起来,学科也得以迅速发展。
“中国人能够超过他们”
在量子的世界中,郭光灿一直有着敏锐的学术嗅觉,他称之为“科学价值的鉴赏能力”。如同对一件艺术品的鉴赏,需要分辨出科学进展中最有趣、最具本质意义的新事物。这驱使他在科研的道路上不断创新,不断挑战未知领域。
上世纪90年代初,在郭光灿的努力推动下,国内量子光学已有了很大发展,但他一直在思考的是,“我们在国际上落后了那么多年,以后如何去赶超?”
习惯于不走寻常路的郭光灿洞察到,量子光学的发展必然将走向量子信息。这一交叉学科形成的“新生长点”,将是赶超国外的重要机遇。
郭光灿告诉记者,刚开始接触量子信息时,困难和问题接踵而至。“我们懂得量子,但不懂信息。经典信息理论都不懂,怎么办?”他去请教信息学院的老师,带着几个学生从最基础的理论开始学习、钻研。
1997年,孤军奋战的郭光灿完成了该领域的第一项重要工作——量子编码。“量子性是量子信息中最为关键的特征,但它非常脆弱,极易受到环境破坏。”郭光灿解释道,“因此,如何保住量子性是首要问题。这个解决不了,一切都是纸上谈兵,实验上无法实现。”