儒雅的學(xué)者，嚴(yán)慈的良師
——記第十四屆清華大學(xué)“良師益友”名人堂入選者龍桂魯
研通社記者 曹 焱
龍桂魯，清華大學(xué)物理系博士生導(dǎo)師。1987年起任教，曾獲國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)，教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，胡濟(jì)民科學(xué)教育獎(jiǎng)，全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文指導(dǎo)教師，Thomson Scientific卓越研究獎(jiǎng)，饒毓泰物理獎(jiǎng)。先后6次榮獲第一屆、第四屆、第五屆、第六屆、第九屆、第十屆研究生“良師益友”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
秋日中關(guān)村的一家小店，龍桂魯老師一邊吃著面包，一邊在餐巾紙上給一位學(xué)生講解最原創(chuàng)最著名的幾個(gè)量子通信模型的物理原理。雖然這一次詳細(xì)的講解并沒(méi)有讓他全部掌握這一些原理，可大大激發(fā)了他的興趣，同時(shí)也領(lǐng)悟了一點(diǎn)學(xué)術(shù)的真諦，即時(shí)時(shí)刻刻思考一些有趣的學(xué)術(shù)問(wèn)題，讓自己的學(xué)術(shù)思維無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不在。隨著越來(lái)越熟悉自己的研究領(lǐng)域，越來(lái)越多的問(wèn)題也需要老師的指點(diǎn)。每次有疑問(wèn)的時(shí)候，他都很冒失地去敲龍桂魯老師辦公室的門(mén)，或者是給老師打電話(huà)。龍桂魯老師都是想盡辦法擠出時(shí)間來(lái)給他解答疑問(wèn)。
在學(xué)術(shù)上，龍桂魯老師營(yíng)造了平等、自由與包容的環(huán)境。一天下午，一位學(xué)生“得意”的找到老師說(shuō)，他可以用空間量子態(tài)完成安全信息傳輸編碼。當(dāng)他滿(mǎn)懷喜悅地告訴老師他的發(fā)現(xiàn)，結(jié)果換來(lái)了一盆冷水。由于本能的抵觸情緒，同學(xué)反對(duì)老師的看法。他列舉了他的理由，認(rèn)為對(duì)光子態(tài)的測(cè)量都會(huì)導(dǎo)致光子的消失，哪怕是測(cè)量它的空間本征狀態(tài)，因此對(duì)光子的測(cè)量是一種破壞性的測(cè)量，需要能量。龍桂魯老師聽(tīng)完他的看法，告訴他光子的空間本質(zhì)態(tài)是可以測(cè)量而不被破壞的。由于學(xué)生強(qiáng)烈的實(shí)驗(yàn)背景出身，無(wú)法理解，也根本不接收，與老師爭(zhēng)論不休。龍桂魯老師卻耐心地告訴他非破壞測(cè)量的物理原理，雖然學(xué)生固執(zhí)地認(rèn)為那一些理論不符合實(shí)驗(yàn)。盡管老師的解釋很詳細(xì)，但固執(zhí)的他并沒(méi)有接受，還堅(jiān)持認(rèn)為龍桂魯老師的理論解釋是錯(cuò)誤的。直到他后來(lái)詳細(xì)學(xué)習(xí)了量子非破壞測(cè)量理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)才真正接受。該同學(xué)每每回想起此時(shí)都感覺(jué)很汗顏，表示自己真把“無(wú)知”當(dāng)“無(wú)畏”了，還“無(wú)知”得那么理直氣壯。通過(guò)平等爭(zhēng)論，學(xué)生得到最大收獲并不僅僅是澄清了一些學(xué)術(shù)上的錯(cuò)誤觀(guān)念，而是學(xué)習(xí)到了一種學(xué)術(shù)態(tài)度。龍桂魯老師在研究生培養(yǎng)工作中時(shí)時(shí)刻刻提醒學(xué)生要耐心聆聽(tīng)別人的觀(guān)點(diǎn)與想法，更要包容他人一時(shí)的錯(cuò)誤想法，互相鼓勵(lì)、繼往開(kāi)來(lái)、在失敗中成功。
龍桂魯與博士生交流。
科研中，龍桂魯老師常常把方向的選擇歸功于“運(yùn)氣”，但機(jī)會(huì)往往只留給有準(zhǔn)備的人，運(yùn)氣背后，是大量扎實(shí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)求證。量子通信和量子計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)的Grover算法由兩個(gè)HW 變換和兩個(gè)相位取反組成，包括格羅夫等在內(nèi)的物理學(xué)家都認(rèn)為任意相角轉(zhuǎn)動(dòng)皆可構(gòu)造量子搜索算法。但在二維轉(zhuǎn)動(dòng)中，龍桂魯老師的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，得出的數(shù)據(jù)無(wú)法轉(zhuǎn)換成表達(dá)式，于是他們利用計(jì)算機(jī)獲取了大量數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算，以此驗(yàn)證是否任意相角轉(zhuǎn)動(dòng)都可構(gòu)成量子搜索算法。
但沒(méi)想到的是，他們得出的計(jì)算結(jié)果竟然與格羅夫推斷的估計(jì)相反，任意角度相位轉(zhuǎn)動(dòng)并不能進(jìn)行有效的搜索。為了求真證偽，龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)特意給格羅夫發(fā)了一封郵件，并在信中闡述了團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果。根據(jù)此項(xiàng)研究結(jié)果，龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)在 1999年發(fā)表了相關(guān)科研論文，指出，并非任意角度都能實(shí)現(xiàn)量子搜索，角度之間必須滿(mǎn)足一定的關(guān)系，這便是著名的“相位匹配”理論的由來(lái)。利用“相位匹配”，龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)構(gòu)造了改進(jìn)量子搜索算法，搜索成功率達(dá)到100%，改進(jìn)了“Grover量子算法”。量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)始人之一本尼沃夫（Benioff）教授很快注意到了龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)的工作，并在美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)量子計(jì)算大會(huì)報(bào)告中引用了他們的工作成果；國(guó)際著名量子算法專(zhuān)家巴勒姆（Burham）和沃爾夫（Wolf）教授等人也在計(jì)算機(jī)國(guó)際大會(huì)報(bào)告中引用此項(xiàng)成果；而改進(jìn)后的算法更是被美國(guó)圣地亞哥加州大學(xué)在教學(xué)中使用；而在前幾年，經(jīng)由相位匹配條件改進(jìn)后的算法，已經(jīng)被荷蘭施普雷（Spreeuw）教授研究組使用光學(xué)方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
龍桂魯在中國(guó)科學(xué)引文論壇發(fā)言。
2000年，龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上提出了第一個(gè)量子直接安全通信（QSDC）的物理模型———兩步量子通信方案，開(kāi)拓了量子直接安全通信這一新的量子通信研究方向。2002年，隨著量子信息的研究方向開(kāi)始向高維和多方量子體系發(fā)展，龍桂魯老師團(tuán)隊(duì)又第一次在國(guó)際上建立了多方高維量子密集編碼模型，提出了高維多步量子通信方案，發(fā)展了分布式量子通信。
機(jī)會(huì)一次次垂青龍桂魯老師的科研團(tuán)隊(duì)，關(guān)鍵在于他們不迷信權(quán)威，不畏懼困難。試想，如果沒(méi)有一開(kāi)始對(duì)于 Grover算法的質(zhì)疑，沒(méi)有他們一次次的探索，沒(méi)有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，來(lái)自中國(guó)的量子通信和量子算法研究隊(duì)伍很難在剛起步時(shí)就登上如此廣闊的平臺(tái)。而這一切，都源于龍桂魯老師隊(duì)伍的敢想敢做。
龍桂魯老師對(duì)學(xué)生的言傳身教，是學(xué)生一生學(xué)習(xí)的榜樣。他對(duì)學(xué)生的關(guān)懷像太陽(yáng)一般溫暖，春風(fēng)一般和煦，清泉一般甘甜。他不僅是學(xué)術(shù)上的導(dǎo)師，更是工作、生活上的最真摯的朋友。龍桂魯老師這樣的良師益友是學(xué)生精神上的一筆豐富的財(cái)富，我們以擁有這樣的導(dǎo)師、這樣的朋友為榮。
【良師良言】
“時(shí)間寶貴，親自努力才能親自體會(huì)到成功。躬逢其盛！”
“教學(xué)和研究是結(jié)合的不矛盾的。可以以科研的方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)。”
“自己是在進(jìn)步的，知識(shí)在積累，眼界在開(kāi)闊，心胸在增寬。但是初衷沒(méi)有改變。我熱愛(ài)大學(xué)老師這個(gè)職業(yè)，現(xiàn)在做自己非常喜歡的事情，所以很欣慰。做物理需要?jiǎng)?chuàng)新，要迎接挑戰(zhàn)。在大學(xué)當(dāng)老師，尤其是在清華，能給最優(yōu)秀的學(xué)生教學(xué)，培養(yǎng)他們，這是人生一大樂(lè)事。同學(xué)們?cè)趽駱I(yè)的時(shí)候也要選擇要追求自己的興趣。”
“先者為師，只是比學(xué)生先知道一些。與學(xué)生之間更多的應(yīng)該是朋友，學(xué)術(shù)上，生活上都應(yīng)該是朋友。良師益友促進(jìn)了和諧的師生關(guān)系。“暮春者，春服既成，冠者五六人，童子六七人，浴乎沂，風(fēng)乎舞雩，詠而歸”這樣相互融合的師生關(guān)系應(yīng)該是最高境界。”
“要有逆向思維。在一個(gè)方向無(wú)法走通的時(shí)候要學(xué)會(huì)換一條思路。”
【良師故事】
記得2003年冬天的一個(gè)晚上，我發(fā)現(xiàn)可能可以用單光子態(tài)實(shí)現(xiàn)量子直接通信，我興奮地給龍桂魯老師打電話(huà)說(shuō)明我的想法。然而，我完全忽略了他因感冒已經(jīng)休息了。讓我很驚訝的是，大約過(guò)了一刻鐘，龍桂魯老師居然披著大衣從家來(lái)到辦公室找我討論，我看了看表，已經(jīng)是夜晚十一點(diǎn)多了。我內(nèi)心又感激又愧疚，也再一次感受到一名真正的學(xué)者的學(xué)術(shù)風(fēng)范，對(duì)學(xué)術(shù)的執(zhí)著追求。經(jīng)過(guò)深夜的討論和隨后幾天的完善，我們的研究成果在國(guó)際著名期刊上發(fā)表了，受到了國(guó)內(nèi)外同行的普遍好評(píng)，在近三年的時(shí)間里被引用了近百次。
——學(xué)生鄧富國(guó)
龍桂魯老師跟學(xué)生的關(guān)系比較好，非常平易近人；龍桂魯老師跟組里的博士生們關(guān)系也不錯(cuò)，幾乎沒(méi)有訓(xùn)斥過(guò)自己的博士生們，龍桂魯老師平時(shí)很忙，他如果有時(shí)間的話(huà)在物理系，都會(huì)跟博士生聊聊天，問(wèn)問(wèn)科研項(xiàng)目進(jìn)展，但是從不施加特別大的壓力。比如說(shuō)，龍桂魯老師不久前收到煙臺(tái)寄來(lái)的幾箱蘋(píng)果，先讓送一箱到我們博士生辦公室里，隨便吃。再比如說(shuō)，有一次龍桂魯老師心情不大好，那天是晚上大概8點(diǎn)多吧，龍桂魯老師到自己博士生的辦公室，說(shuō)他帶了家鄉(xiāng)的60多度的瑯玡臺(tái)酒，找?guī)讉€(gè)男生出去喝一杯，聊聊天，也是喝得很開(kāi)懷了吧。
——學(xué)生雷府川
清華新聞網(wǎng)12月17日電
供稿：校研究生會(huì) 學(xué)生編輯：長(zhǎng)松
