絕對零度的邊緣行者　量子光學界科研先鋒

光學是物理學中最古老的學科之一，又是當前科學研究中最活躍的學科之一。隨著我國科學技術的不斷進步，近年來國內科研工作者愈發深入參與到量子光學領域的研究中，其中山西大學光電研究所張靖教授在超冷原子物理領域開展了量子光學的基礎和應用研究，取得一系列創新性成果，為我國量子科技發展及成果轉化打下了堅實基礎。

勇攀高峰 站上超冷原子物理賽道

在山西大學初民廣場的東南方向，坐落著一幢樸素典雅、別具一格的小樓，院落周圍環境優美、綠草如茵，這里便是山西大學光電研究所。在這座兼具古風外表與科技內核的建筑內，研究所所長、量子光學與光量子器件國家重點實驗室主任張靖教授正在為一項新的實驗項目忙碌著。

張靖出生于1974年，他的父親是一名工程師，早在中學時代，就著重培養張靖在物理方面的興趣，鼓勵他要多學習、多讀書。出于對物理的熱愛，17歲時張靖就以優異的成績考取了武漢的華中理工大學（現為華中科技大學）光電子專業，開始對物理進行更為細致深入的學習與探索。1995年他考取了山西大學光電研究所的碩士研究生，師從彭堃墀院士進行深造。

博士畢業后，在彭老師的鼓勵和推薦下，張靖曾三次出國深造，學成后又重回山西大學，在光電研究所內建立了自己的研究小組和實驗平臺。小組成立初期，最讓張靖感到頭疼的事情是確立研究方向，當時我國量子研究方興未艾，有很多領域需要探索研究，經過細致考量后，他決定選擇最具挑戰的那條賽道——超冷原子物理。

近十幾年來，由于玻色—愛因斯坦凝聚以及簡并費米原子量子氣體的實現，使超冷原子物理成為當今物理學中極為重要的前沿研究領域。只是該研究通常要在無限逼近絕對零度的環境下開展，過程中要涉及光、機、電、真空等各種要素，并且其中每一項都有大量難題需要攻克，因此過去很長一段時間內，超冷原子物理領域都鮮有挑戰者。面對這樣一個充滿未知與挑戰的硬骨頭，張靖決定勇挑重擔，做超冷原子物理的“闖關者”。

焚膏繼晷 搭建行業頂尖科研平臺

在確立研究目標后，張靖便從他的辦公室里“消失”了，光電研究所地下一層成了他的新家，他將這里的一間地下室選作實驗平臺搭建地。出于實驗需要，這里要長期保持幽暗寂靜的狀態，在這樣的環境里，張靖一待就是20年。尤其實驗平臺搭建階段，他更是沒日沒夜地泡在這里，經常天黑了才出來，天沒亮又鉆回了實驗室。

在經歷了無數個黑夜到“黑屋”的循環后，那些用于實驗的激光被逐個點亮，一條條五彩斑斕的光線刺穿了周遭的黑暗，讓張靖和同事們仿佛瞥見了勝利的曙光。

然而事情并沒有那么順利，很快他們就遇到了系統運行不穩定問題，平臺無法重復制備數目穩定的冷原子團，導致實驗停擺。要知道，該實驗平臺由成千上萬個器件所構成，問題可能出自其中任何一點，找到它無疑是大海撈針。

面對這一突發情況，張靖沒有任何猶豫，而是立馬帶領學生投入排查工作，最終他們將問題定位在一根細細的射頻信號連接線上。直到此刻，整個團隊已經為此忙碌了7個月。

“科學研究從來不是一帆風順，從事基礎研究需要付出更多耐心和堅持。在攀登科研高峰的道路上，需要一步一個腳印地執著，即使最終發現這條路不通，也是增長我們的知識，大不了再去試其他的路?！泵慨斢龅嚼Ь硶r，張靖總是這樣告誡自己。

矢志不渝 潛心鉆研結出累累碩果

經過無數個日日夜夜的堅守，張靖終于完成了我國第一個超冷玻色—費米混合氣體實驗平臺搭建工作。基于這一平臺，張靖帶領團隊實現了玻色氣體87Rb玻色—愛因斯坦凝聚和費米氣體40K量子簡并，這也是國內首次完成的費米氣體量子簡并實驗。

近年來，他又實驗制備和研究了自旋軌道耦合的簡并費米氣體，并在Fermi氣體中利用自旋軌道耦合誘導產生Feshbach分子，實驗上研究了強相互作用下的一維自旋軌道耦合的簡并費米氣體，采用多束激光與原子多個基態子能級相互作用首次在超冷費米氣體中實現了二維的自旋軌道耦合，進一步在二維自旋軌道耦合體系中產生一個等效的垂直方向的Zeeman場，從而實現了Dirac點處拓撲能隙的打開。這些研究內容為在超冷原子體系中模擬拓撲物質以及制備操控新的拓撲量子態奠定了重要基礎，引發了國際上大量相關理論和實驗方面的研究熱潮。

去年，張靖帶領的科研團隊在國際頂尖學術期刊《Nature》上發表論文，實現了山西大學以第一署名單位在《Nature》正刊上零的突破，為超冷原子體系模擬扭轉雙層材料以及制備新的量子態奠定了重要基礎。

鑒于張靖在量子光學領域所取得的突出貢獻，三十出頭他就當選博士生導師，成為光電研究所最年輕的博導。至此，張靖依舊沒有絲毫停留，而是以創新為燈塔，繼續在喧囂中淡然前行，深入量子科學的深邃“無人區”，繪制引領未來的“新藍圖”。

青藍相攜 成就“科教二象性”學者

現如今，張靖依舊保持著高強度的工作狀態，研究所的實驗室已然成為他最熟悉不過的地方，加班做實驗在他這里似乎成了一種習慣，只不過現在的他愈發重視起教學方面的工作。

張靖表示，在他的求學路上，彭堃墀院士給予了他最大的幫助與指引，在這位博識睿智導師的引導下才成就了現在的自己，因此他決心追隨恩師腳步，將更多的精力分配到教學工作中來，為強國復興培養出更多優秀人才。

他認為，每位學生都是強國之翼，幫助更多有志青年走上科研之路，將讓復興之路增加更多光芒。

在這樣的理念指引下，張靖平時特別注重培養學生的觀察力和判斷力，力求讓學生發現別人難以發現的問題，并充分挖掘學生主觀能動性，引導他們在實踐中不斷成長突破自我。在張靖悉心教導下，目前他已培養畢業碩士和博士生10余名，其中一些在各個領域中初露鋒芒，用專業所學為國家的發展作出貢獻。

現如今，夜幕下經?？梢钥吹焦怆娝c點的燈火，很多年輕人都會自發留在辦公室學習或是在實驗室里加班。如同過去的張靖追隨彭堃墀院士那樣，這些學生開始追隨著他的腳步，時刻保持對國家的責任感和使命感，積極投身于國家的崇高事業，踐行“強國復興有我”，在學術求實、科研求真的無止境追求中接續奮斗、砥礪前行。

張靖深有感觸地說：“科研之路道阻且長，學生們只有真正喜歡上了物理，喜歡上了研究工作，才會在科研領域中保持熱情，在新時代的大海中勇往直前，實現強國復興的壯麗畫卷?！?/p>