最新一屆青橙獎得主，潘建偉、陸朝陽的得意門生，張口卻是“我比較笨”?

他叫陳明城，中科大副研究員，被導師陸朝陽稱為“古典的真正的學者”。

但在得知自己獲獎后，他的第一反應卻是意外，直言“自己屬于平庸的一類”、“其他優秀的人更多”。

話雖如此，梳理他的科研成就會發現，他的能力并不普通：

證明虛數不“虛”、自然數不“自然”并登上頂刊《物理評論快報》，還是“九章”量子計算優越性實驗論文的共同一作。

陳明城身上的反差點還不止如此。

身為學者，喜歡解決問題，卻不愛寫論文;打從讀博開始，就沒想過出國留學;不喜歡包裝……他身上的很多特性都和當下人們追求的熱點正相反。

如果說他身上有什么跟90后更貼近的特質，那可能就是“社恐”。

用他自己的話說，就是“喜歡用表情包，因為不用說話”。

這究竟是怎樣一位學者?

硬核研究成果

先來看看陳明城的科研成果。

截至目前，他共發表研究論文40余篇，谷歌學術引用7000余次，其中以第一作者(含共同一作)或通訊作者發表論文11篇，單篇引用最高1100余次。

在青橙獎的官方介紹中，他的獲獎理由是——致力于探索量子力學基礎問題，并助力實現了“量子計算優越性”。

陳明城一直同時在量子力學的基礎理論和實驗兩個方面開展工作。

他的一大成果，是在數學的量子客觀實在性方面，證明了虛數不“虛”、自然數不“自然”。

很長一段時間里，復數在量子力學中被視為一種方便的輔助工具，但到底是否必要還存疑。

比如薛定諤本人，在最初推導波函數方程時，就嘗試過避免用到虛數i。

而就在今年初，陳明城和同事們終于用超導量子方法證明：復數是量子力學的必需品，數學家想象中的虛數并不“虛”。

這個結果，引發廣泛討論。美國物理學會Physics網站和Nature分別邀請國際專家撰寫了相關Viewpoint和News & Views評論文章。

此外，針對另一個更基本的數學對象——自然數，陳明城的工作是證明了自然數并不“自然”。

自然數有一些基本屬性，其中一個我們熟悉的是鴿籠原理(抽屜原理)，當我們將三個物體放進兩個盒子中，必然有一個盒子中的物體數量是大于1。

陳明城的一個工作是對單個光量子進行計數，來檢驗量子世界中的鴿籠原理。

他觀察到，3個光子通過2個通道，結果每個通道中的光子數都不大于1。

這個結果動搖了一直以來對自然計數法則的堅固信念，也展示了量子世界中關于客觀存在性的反直覺特性。

另外一個令人矚目的成果，是在九章和祖沖之二號量子計算原型機上通過經典困難的量子采樣打敗了超級計算機。

2020年12月4日，潘建偉團隊構建的76個光子的量子計算原型機“九章”問世并刊登在Science上，陳明城正是共同一作之一。

相比一年前谷歌推出的53個超導量子比特的計算機“懸鈴木”，在處理高斯玻色取樣(一種用來展示量子優越性的特定計算任務)上，“九章”的速度等效地快100億倍。

同時，“九章”通過高斯玻色取樣證明的量子計算優越性不依賴于樣本數量，克服了谷歌53比特隨機線路取樣實驗中量子優越性依賴于樣本數量的漏洞。

這也意味著中國成為了全球第二個實現“量子優越性”的國家，并且后來居上。

而在“九章”的研發過程中，陳明城一直擔任著重要的角色。

在高斯玻色取樣過程中，他作為理論負責人負責方案改進、數據分析驗證。

在最關鍵的優越性、驗證環節，由于量子計算的樣本規模過大，且他們的實驗過于超前沒有理論可借鑒，研究團隊想了很多方法，最終是陳明城提出了新的HOG方案，實現了光量子優越性的證明。

這套新的HOG方案引起了國際同行的巨大關注，也成為了很多算法專家想要破解的目標。

有一次，玻色采樣提出者、隨機線路采樣提出者和量子光學專家聚在一起討論最近的一次攻擊算法，HOG成功抵擋住了最新的攻擊。

不僅如此，“九章”誕生后的第二年，潘建偉團隊又發布了超導量子計算機“祖沖之二號”。

也是陳明城，從理論上界定了隨機線路采樣計算復雜度的邊界(PRL124,080502(2020))，并設計了66量子比特的“祖沖之二號”最初架構。

成果如此，但陳明城心里，總是認為自己的貢獻相對整個團隊來說很渺小。

他的科研生涯起點頗高：剛從廈大本科畢業，進入中科大讀博，就師從有“量子鬼才”之稱的陸朝陽。

要知道，從2011年博士畢業回國入職中科大后，陸朝陽就一直是潘建偉團隊的重要成員之一，十余年來，潘建偉團隊已經發展成為在量子信息科學領域國際領先團隊之一。

潘建偉院士則是國際上量子信息實驗領域的開拓者和先驅之一，回國后帶領著中國量子研究躋身于世界第一方陣。今年諾貝爾物理學獎得主之一安東·塞林格的學術成果中，就有潘建偉的貢獻：

頒獎委員會提到的安東·塞林格的四篇量子通信實驗文章中，潘建偉是其中兩篇文章的第一作者，兩篇文章的第二作者。

同時，頒獎委員會還提到另外三篇文章，而這三篇文章都是以潘建偉為首的中國科學家獨立開展的研究工作。

“如果不是在這個大團隊里面，那我可能就不會走得這么順利吧。”陳明城這樣對我們說。

不愛寫論文，沒想過出國

能在量子力學之路上走到現在，陳明城還提到了一個關鍵詞：興趣。

而這份熱愛，最早可以追溯到他的高中時期。

中學時，他曾一度很喜歡化學，但是后來他發現，想要深入研究的化學問題，到最后往往會變成物理問題。

比如說化學鍵之間的連接為什么能夠形成，或者分子的運動，最后發現都要回到物理上。

因此他得出結論，如果能研究物理，就可以更加清晰地理解其他東西。

所以高中畢業后，他果斷選擇了物理專業。

而真正接觸到量子計算要從大四才開始，在老師的帶領下，陳明城發現這個領域“特別有趣”：

實現量子計算，有各種各樣不同的系統，比如說光學、超導、原子，每個系統看起來都不一樣。

老師向我介紹了光子這個概念，光子有很多有趣的性質，講起來感覺特別簡單，但是它又很有趣，一下子我就被吸引了。

在陳明城心中，量子力學有著簡潔優美的美感：

它是一個很簡單的線性代數系統，在這些很簡單、很基本的規律下，可以產生很多很有意思的、很吸引人的現象，所以它既簡單又豐富。

不僅如此，在他心里，量子物理的實驗也有一種復雜工程的美，比如說“九章”需要兩個房間的復雜裝置，但是它做的事情是一個數學上很純粹又很困難的量子采樣問題。

對于他純粹的學術精神，導師陸朝陽教授給予了陳明城很高的評價：

他不僅在物理深度、廣度和直覺上出類拔萃，更是最古典的真正的學者：醉心學術，低調超脫，童心慧智，樂于助人。

陳明城的“低調超脫”體現在很多方面，比如在青年學者競爭激烈的大環境下，他卻不愛把自己的成果寫成論文。

在他眼里，比起寫論文，他更喜歡解決問題的過程。

盡管陳明城的很多成果都備受關注的，但他總是說自己“比較一般”，“寫了也不會對別人有大幫助”。

還是導師陸朝陽教授耐心地解釋，科學就是一個社區合作，不管貢獻大、貢獻小，只要寫出來了，就可能會對某些人有幫助。

而且如果工作做了，卻沒有告訴別人的話，那在科學上的意義就等于零。

就這樣，陳明城才逐漸改變自己，現在的他會主動寫論文，但仍然“不太積極”。

除此之外，與很多學者的求學軌跡不一樣的是，陳明城沒有出國讀書的經歷，是一位完全本土培養的學者。

他自己坦言 ，沒有想過出國一是由于自己英語不太好，可能會不適應國外環境。

第二，也是最重要的，是國內的科研環境越來越有競爭力，自己所處的潘建偉團隊也有著超強的科研實力，出不出國區別并不大。

是個社恐，喜歡看武俠

而事實上，陳明城對科研的純粹追求，也影響了他對待生活的態度。

在某種程度上，他的科研和生活并沒有明確的分界線，而是相互交融在一起。

他坦言自己有些“宅”，而宅在家最常做的事還是：科研。

倒也不是沒有別的興趣探索，比如打游戲，但最終“因為太菜就不玩”了。

至于社交方面，跟大多數同齡人一樣，陳明城很喜歡發表情包。原因是“社恐”：

因為發表情包就不用說話。

而如果你坐下來跟陳明城聊聊天，也會發現，他的回答總是非常簡短，直擊主題沒有廢話。

與大家想象中不同，雖然身為科研人員，但他并不太喜歡科幻小說、電影，他說是因為平常研究里有一些有意思的東西本身就挺科幻的。

與科幻題材相比，他反而更喜歡武俠。

偶爾吃飯間隙會看看武俠劇，是個金庸迷，自稱最喜歡的武俠人物是喬峰。

盡管談起自己的成果，他總是表現的很謙虛，也反復強調與俠客之道不同的是，在科研一途中，團隊協作非常重要。

但在別人眼里，陳明城本人未嘗沒有追求純粹的俠客之風。

就像導師陸朝陽對他的評價中所說：我在學術報告結尾部分經常致謝的“翩翩少年俠客行，朗朗乾坤滿天星”、“超塵拔俗、卓爾不凡”學生群體中，最典型代表之一就是陳明城。