国际著名物理学家加盟西湖大学,开启杭州新生活-深度-知识分子

国际著名物理学家加盟西湖大学,开启杭州新生活

2018/09/07
导读
“在已经运行许久的大学里,很多研究方向往往具有竞争性,科学家个人的科研野心往往可能被扼杀。但在西湖大学不同,她是一所全新的大学,她欢迎新想法,欢迎想在此有所作为的人。”卡沃金解释自己的选择。

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阿列克谢•卡沃金

Alexey Kavokin


出生地:前苏联列宁格勒市(现俄罗斯圣彼得堡市)

现居地:中国浙江杭州

主职:理论物理学家

兼职:小说家

就职单位:西湖大学

语言:俄语 【get ☑】

英语【get ☑】  法语【get ☑】

意大利语【get ☑】

西班牙语【get ☑】

中文【学习中,目标一年内会说中文】

最爱的中国菜:清蒸鱼、饺子



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Kavokin教授16岁时


七月的杭州,“水光潋滟睛方好,山色空蒙雨亦奇”。阳光不是太猛烈时,新晋杭州居民阿列克谢•卡沃金(Alexey Kavokin)教授喜欢绕着钱塘江散步。开车10分钟的路程外,是他不久前履新的地方: 西湖大学  。



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钱塘江畔


1970年,卡沃金教授出生在前苏联列宁格勒市(现俄罗斯圣彼得堡市),曾在英国南安普顿大学当了13年的讲席教授。以2018年6月4日这个入职西湖大学的时间为分界线,卡沃金教授的长居地从北纬五六十度南移至北纬30度,成为西湖大学理学院一名讲席教授。


01 西湖大学的竞争力


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离开南安普顿大学,选择西湖大学。与百年老校相比,西湖大学的底气在哪里?西湖大学的主办方——西湖教育基金会执行秘书长刘旻昊说:“西湖大学拥有最宝贵的资源——人才,我们希望以最优秀的师资,培养最优秀的学生,最终可以涌现一流的研究成果。”


卡沃金是西湖大学获批以来入职的第一位外籍教授。“我追求的远非一个讲席教授职位,” 面试时,在28岁就拿到大学教职的卡沃金对西湖大学评委专家组说:“我的抱负是在西湖大学建立起世界领先的极化子研究中心。”


1991年,在俄罗斯科学院伊夫研究所,卡沃金跟随他博士期间的导师Evgeny Ivchenko教授,第一次接触到极化子。作为物理学的分支,极化子与研究浩瀚宇宙如何诞生的天体物理不同,是从极小的尺度去理解物质内部是什么样的。


卡沃金接触极化子时,它还是一门小众的研究领域。但卡沃金从中发现乐趣,并很快意识到这将是现代物理学中具有前景的方向之一。20多年间,卡沃金亲眼见证极化子从最初没有多少人研究,到目前全球数十个大学的众多团队涉及其中,队伍愈发壮大。


尽管目前欧洲有数个极化子研究中心,但各有局限。卡沃金认识到,一个涵盖极化子领域理论与实验的集大成者亟待建立,唯有此才能让极化子研究向前突破一大步。


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来自科学家的搞怪:极化子冷凝物刻像


“对西湖大学来说,我是个不同寻常的应聘者。”但西湖大学接纳了这个大胆而值得支持的计划。入职没几天,卡沃金紧锣密鼓地开始筹备这个他寄予几乎全部心血的研究中心。今年9月,分别来自德国和美国的两位外籍极化子研究者也将入职西湖大学,参与该研究中心的搭建。


“我很感激能有机会去实现这个项目,同时也很有信心。我相信这将有利于中国科学共同体的发展。”作为公认的极化子学研究领导者,卡沃金说,他的目标是带领西湖大学跻身极化子学国际前沿高地,打造极化子学最强研究团队,建设该领域最好的实验室,培养该领域最具实力的博士生、博士后。这不仅或让西湖大学在极化子领域崭露头角,中国也有望在该领域异军突起。


02 “液态光”


极化激元,polariton。初谈这个凝聚态物理中的名词时,卡沃金带着标志性的大舌音,用极慢的速度念了数遍。


什么是极化激元?对大多数人来说,这太难理解了。在过去20多年里,卡沃金大概遇到过很多遍这样的提问。他从妇孺皆知的光讲起——


“我们每天早晨都能看到太阳光。光由光子组成,光的速度非常快,是目前世界上已知的最快速度。但当光进入半导体晶体,光的性质可能会发生戏剧性的变化。”卡沃金拿起咖啡杯,用短勺搅动杯中的水,为了让他接下来的解释更视觉化:“在半导体晶体里,光的行为类似于液体的行为,所以我们有时也会将这种状态称为‘液态光’。想象一条河流:会形成旋涡、液滴等等。‘液态光’可以运动得很慢,会加速,会减速,甚至停下来,后退。之所以这样,是因为此时光的组成单位从光子转变为了极化激元。极化激元是光子和激子的混合物,它可以像鸡尾酒一样进行‘调试’,通过混合特定比例的光子和激子来制作。”


光在半导体晶体或人造晶体结构(即微腔)中传播时的奇特表现,是自然的魅力之处,而将它为人类社会所用则是人类智慧的闪光点。卡沃金预测,在未来3-4年,基于极化激元研究的激光器将问世,这或将带来光电子学领域的极化革命。传统的晶体管、二极管、微电子芯片有可能将逐渐被极化激元晶体管、二极管、集成电路所取代。


互联网正改变着世界面貌。但数据的计算和传输需要消耗大量能源,随着互联网的日益渗透,这部分能耗占全球能耗的比重将凸显。极化激元或许将有效降低互联网能耗。极化激元比电子运行快,且不像电子一样使得晶体发热。作为升级替代品,基于极化激元的信息传输将更加高效环保。


从治疗癌症的激光器,到破解加密代码的模拟器,极化激元都将发挥重要作用。更具科幻片色彩的是,卡沃金说,如果他团队最近的猜想——室温下极化激元介导的超导性——能被实验证实,那么,我们的日常生活可能将有翻天覆地的变化。“如果稍微大胆点想象,基于这个猜想,人们将可以像走路一样轻而易举地飞行。”卡沃金说。



03 爱文学和历史超过物理


在维基百科关于卡沃金的词条中,有一小行容易被忽视的介绍:著有小说《萨拉丁猫(Saladin the Cat)》。这是卡沃金第一本身为兼职小说家发表的作品,2006年出版。


从孩童时期起,卡沃金就发现自己喜爱写作,“甚至超过物理”。他最终成为一位物理学家而非作家,某种程度上是从上高中就决定好的事。


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Kavokin教授14岁时


卡沃金成长于一个物理氛围浓厚的家庭。他的父亲、哥哥都是物理学家,选择物理学作为职业在卡沃金身上成为顺理成章的事。14岁时,卡沃金进入一所专攻物理和数学的高中,以此作为职业生涯最初的起点。这在俄罗斯并不少见,很多俄罗斯著名的科学家都曾在这些学校学习。


尽管在少年时期就已确定将物理作为职业,卡沃金没有遗漏所热爱的文学和历史。在科研之余,他会抽空集中在一个月的时间内,将构思已久的小说倾泻纸上,有时还为自己的小说手绘插画。


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Kavokin教授画的插画


“这是与科研很不同的经历,但是我生命中非常重要的一部分。”一谈起文学、历史,卡沃金的眼睛掠过亮光,嘴角挂着笑意。


卡沃金的小说主要针对10多岁的年轻读者,在他的系列小说里,有他本人最觉迷人的中世纪时代元素:十字军、骑士、刺客,也有他主职的物理学的身影:量子密码术、量子计算机。


随着来中国工作,卡沃金说,下一本小说可能会和中国有关。他几本已经出版的小说被翻译成英语、西班牙语、法语等,但还没有中文版。他说,自己关于文学的梦想之一是能在中国的书店看到自己的小说。


04 在西湖大学实现科研抱负


大约一年半前,卡沃金通过网络得知了西湖大学面向全球进行人才招聘的消息。几年前卡沃金在复旦大学做过学术报告,他对中国的科研发展速度记忆犹新。在西湖大学的介绍里,他还看到了熟悉的名字:潘建伟教授,卡沃金将他称为当今中国最著名的物理学家之一。


跃跃欲试的卡沃金向自己多年的中国合作者、复旦大学物理系教授陈张海打听,自己是否值得在西湖大学一试。陈张海曾和卡沃金一起组织过2012年在杭州召开的某次国际学术会议。很快,卡沃金得到了来自陈张海的肯定回复,并提交了申请书。


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Kavokin教授在西湖大学


在2017年年中,卡沃金受邀参加西湖大学面试。“对西湖大学来说,我是个不同寻常的应聘者。”卡沃金说,面试中,他告诉评委专家组,“我追求的远非一个讲席教授职位”。28岁时,卡沃金获得了他第一个大学教职;在过去13年中,他担任南安普顿大学纳米物理与光子学讲席教授。


卡沃金的科研抱负是建立起一所世界领先的极化子研究中心。在过去20多年,卡沃金参与管理过欧洲数个极化子相关项目,培养了50余位博士后和博士生,后者在世界各地的大学获得教职,并保持良好的科研网络。在亲眼见证极化子学研究队伍日益壮大的同时,卡沃金思考如何更快地推动学科的进一步突破。


“俄罗斯、意大利、英国都有极化子的研究中心,但它们有的只发展一种理论,有的没有把理论和实验结合,世界上还没有一个中心能涵盖所有。我现在想的是,在一个地方集中最好的资源。”卡沃金说,这个地方就是西湖大学。在这,他得到了经费等方面的支持。


大胆的理论猜想、精密的实验装置、碰撞思维的学者和学生,卡沃金说,在西湖大学,这些将促成群聚效应,迅速地将极化子研究向前推进。同时,这也将西湖大学带入极化子学领域的国际最前端。


“在已经运行许久的大学里,很多研究方向往往具有竞争性,科学家个人的科研野心往往可能被扼杀。但在西湖大学不同,她是一所全新的大学,她欢迎新想法,欢迎想在此有所作为的人。”卡沃金解释自己的选择。



本文来自公众号 “杭州市西湖教育基金会 We-Foundation”,授权转载,对原文标题有改动。


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