林强：“量子精密测量技术”的探索者

近日，在2020年度全省科学技术奖励大会上，我校理学院林强教授团队牵头完成的“基于冷原子干涉的重力精密测量技术应用”成果获得2020年度浙江省技术发明奖一等奖。这已是他第三次获得重要科技奖励，前两次分别是全国高等学校自然科学奖二等奖和国家技术发明奖三等奖。林强教授是国家自然科学基金杰出青年基金、德国洪堡基金获得者、博士生导师，也是理学院院长、浙江省量子精密测量重点实验室和协同创新中心主任。

他说：“我最骄傲的是培养了30余位博士生，有一位还获得了全国百篇优秀博士学位论文称号。”

同事说，“林强从事量子精密测量、量子光学、激光物理等领域的研究工作三十余载，主持过国家重点研发计划、国家重大科学研究计划、国家重大科研仪器研制、国家自然科学基金杰青项目和重点项目等重要科研项目50余项，是我们的‘男神’。”

科研荣誉等身的林强究竟是怎么走上科研之路的呢？

“这要从我学英语开始说起。”林强清晰地记得自己刚进大学的时候，很多同学都在谈论“英语角”，他说：“当年可没有四六级考试，参加英语角的同学大都是对英语感兴趣，很多人口语的基础不太好，那时候大家的口语可以说是南腔北调，百花齐放”。出于兴趣，少年林强也加入了“大学英语角”的大军。若干年后，“大学英语角”已经走出校门，成长为杭州西湖边六公园的“英语爱好者聚会”，学生、市民、外国友人在这里每周一次，谈天说地。而当年的林强也没有想到，“当年那个兴趣使然的自己会在物理学领域深耕数十年，如今带领团队在量子科技领域孜孜以求。”


始于兴趣，在大学打好基础

上世纪80年代，流行着一句话：“学好数理化，走遍天下都不怕”。读高中的林强擅长的课程恰好就是物理，“高考之后，我没有考虑太多，怀着对物理的好奇与憧憬，选择了杭州大学物理系。”

“在那个年代，上大学是一个格外宝贵的机会，同学们都格外珍惜，总是想着利用一切时间，多学一点新知识”。与当年大部分同学一样，林强在学习上十分刻苦，不仅是图书馆自习室里的常客，也是一位“抢座位”的“好手”。

“大学前三年，我上的都是100多人的大课，在一层一层起高的阶梯教室里。那时候没有显示屏、投影仪这些多媒体设备，老师讲课全靠黑板。阶梯教室最后几排坐得高、看得远，老师和黑板一览无余，但黑板上密密麻麻的字可就看不太清了。”林强为了“抢”到前几排的座位，放弃吃中饭的时间，早早地等在教室里，“至少要提前一个小时或者半个小时去占座，不然就没有好位置。”

“每门课的老师都会列出一些参考书目，让学生去图书馆借阅。”林强最爱去的地方是大学的图书馆，“里面虽然藏书丰富，但是大家看的更多的是与课程相关的参考书和习题集。当年认真学习基础知识为我后面的发展打下了坚实的基础”。

“那时候很多学生都是出于兴趣想多学一点东西，学习上也是这样。当时我并不太了解我所学的课对于未来有什么具体的作用，只知道老师说这是很重要的基础课。” 兴趣是最好的老师，林强在学业和兴趣之间找到了一个平衡点：“既然有兴趣又很重要，那我就认真地学”。

大四那年，林强面临着工作和读研的选择。“那时候大学毕业生很吃香，国家也会分配工作。有一门高等光学课为我坚定了考研的决心。”林强的导师王绍民教授给了他一把进入科研的钥匙：“他的高等光学课会讲许多有趣的现象。比如，有次课给我们讲了一种“魔镜”，面对这个镜子我们只能看到自己的眼睛，而看不见其他部分，这对我很有吸引力。”通过这门课，林强逐渐确定了自己是真正对科研抱有兴趣、满怀热情的人，决定参加研究生的考试。

从课余爱好到学习生活、人生选择，“兴趣”二字可以说是林强大学生活最好的注脚。

深耕科研，终获硕果累累

从研究生开始，可以说，林强开启了科研之路。

他开展关于用矩阵方法处理光学传输问题的研究，不断深入，从轴对称光学系统扩展到非轴对称光学系统，从连续光束扩展到脉冲光束，从相干光扩展到部分相干光，从电磁波扩展到物质波，提出了自己的数学公式，最终开始尝试探索量子精密测量技术。

2014年，林强教授来到tyc1286太阳集团，继续探索“量子精密测量技术”。

量子精密测量团队研制的ZAG型量子绝对重力仪

这是一项用激光冷却方法将铷原子冷却到接近绝对零度的超低温度的技术，原子将体现出本身固有的波动特性。曾经长期以来，我国在绝对重力测量领域依赖进口光学干涉型重力仪，制约了我国相关领域的发展。而林强的冷原子干涉型重力仪具有更高的测量精度，是新一代精密测量仪器的典型代表。

2006年10月，林强及其团队在国内率先开展了冷原子绝对重力仪和重力梯度仪研究。

在国家 863、973 计划及国家自然科学基金项目的支持下，先后研制了第一代（原理验证和实验室样机）、第二代（可移动式量子重力仪）、第三代（小型化量子绝对重力仪）等系列样机，不仅实现了我国在该领域的技术突破，而且实现了重力测量仪器从无到优的历史跨越。

2016 年，中国计量科学研究院在亚太计量规划组织（APMP）框架下主办“第一届亚太区域绝对重力仪关键比对”，这是我国境内第一次主办国际绝对重力仪关键比对。林强团队与浙江大学联合研发的“可移动式冷原子干涉重力仪”参加该次比对。

作为该次国际比对中唯一一台采用量子精密测量技术研制的新型绝对重力仪，也是我国第一台走出实验室，参加国际比对的冷原子干涉重力仪。这台冷原子干涉重力仪在比对中取得了良好的比对结果，性能达到国际先进水平。

时光匆匆走过，数十年的光阴一闪即逝。

数十年前关于英语角的故事似乎代表了一个预言。因为这一个小小的活动，大家聚在了一起，也因为在大家的坚持下，它竟然最后产生了如此大的影响。

而数十年前那个对物理充满兴趣的少年，在学习与科研中不断成长，深耕量子精密测量领域近20年，与团队历经了原子干涉理论研究、实验室原理验证、重力仪和重力梯度仪样机研制、可移动式绝对重力仪、小型化冷原子干涉型绝对重力仪等研究阶段，终于以高精度重力测量仪器为突破点，打造了完整的量子精密测量技术研究和产业化链条，创造了多项“第一”。

教书育人，学术要薪火相传

2016年9月9日，习近平总书记到北京市八一学校看望慰问师生时提出“广大教师要做学生锤炼品格的引路人，做学生学习知识的引路人，做学生创新思维的引路人，做学生奉献祖国的引路人”。林强教授毕业之后，就留在了母校担任老师，执教30余年，他始终奋战在教学工作的一线。

高校人才的培养计划区分不同的阶段，不同阶段学生的特点各有不同。所以针对不同阶段的学生，林强教授的教学也会各有侧重，“大学前两年学习对本科阶段尤为重要，在这一时间段学生要打好专业基础，对专业知识抱有钻研精神和好奇心。没有数学和物理的基础，在未来要在物理领域做出创新性工作是很难的。”而对于研究生，林强老师重视挖掘学生的主观能动性，“在研究生阶段，主动学习和主动研究是最重要的。老师不仅要对学生研究过程中产生的学术问题给予指导，还要激发学生的兴趣，为学生创造良好的科研环境。”

2020年，仪器应用研究团队使用量子绝对重力仪完成海洋重力测量，是全球第二个具备此能力的团队

从课桌走上讲台，从渴求知识的学生转变为学生学习道路上的引路人。看着台下一张张崭新的面孔，林强教授也不时会想起曾经的那个自己。想起大学时期，对未来懵懵懂懂，却在兴趣的指引下打下坚实的学科基础，对科研一知半解，直到那节高等光学课上王绍民教授为他开启科研的大门。

“我的教学理念会受到我自身求学经历和当年我的老师的影响，这其中有继承也有发展，是与时俱进也是薪火相传”，林强教授说道。当年的导师对林强是这样，如今林强对讲台下那一张张崭新的面孔也是这样。

个人的时间和精力终究是有限的，要通过学生延续学术生命，薪火相传，方能代代不息。