80後博導是個「追激光的魔術師」

蘭鵬飛

教授 博士生導師

教授，博士生導師。2004年畢業於華中科技大學物理學院，獲學士學位；2009年於華中科技大學武漢光電國家實驗室獲得博士學位。先後作為國際特別研究員和研究員在日本理化學研究所（RIKEN）工作。2013年至今，任華中科技大學物理學院教授並擔任日本理化學研究所客座研究員。

主要從事飛秒、阿秒激光物理的研究，已在物理學、光學重要期刊發表SCI論文100餘篇。目前，發表的論文被SCI引用2200多次。首次提出了雙色光單阿秒脈衝量子調控新機制，利用該機制產生了2.6吉瓦的阿秒激光，單脈衝能量迄今仍保持世界第一。

數日前，2018年諾貝爾物理學獎揭曉，三位從事激光研究的科學家獲此殊榮。而在湖北武漢，也有一個從事激光物理 學 前 沿 研 究 的 團隊——華中科技大學超快光學實驗室的12名老師和80多名研究生。迄今為止，他們用激光做成了這麼幾件大事：用激光製成快到可以捕捉到電子運動的「阿秒相機」（1阿秒＝10的 -18次方秒，是人類目前實驗上實現的最快的時間尺度）；用激光操控空氣中分子的運動。8日上午，記者走進華中科技大學超快光學實驗室，和該實驗室現任「掌門人」、80後博導蘭鵬飛坐而論光。

用激光打造最快的眼睛

實驗室約 70平方米，大部分空間都被數台儀器所佔據，留下的走道不寬，兩人並行的話，一個人得側身才能過。

你可別小瞧這間不大的實驗室，阿秒相機就在此。據蘭鵬飛介紹，分子、電子的運動速度是很快的，電子快到一眨眼的時間可以繞原子核轉6500多萬億圈，而他們找到了運用激光實現超快成像的方法，能夠為分子乃至更高速的電子拍照。「運用激光來捕捉分子電子的運動，就必須有更快的速度，拍攝的對象才能相對靜止。」蘭鵬飛解釋最快相機的原理時說，這就相當於為人類製造了最快的眼睛。

作為操控激光的好手，蘭鵬飛團隊的成果可不止最快相機這一項，該團隊還首次觀測到同位素分子（氫氣、氘氣）的動力學「指紋」，研究成果入選2017年中國光學十大進展。今年，他們實現了用激光控制空氣中分子的運動，可以讓空氣中的氮氣、二氧化碳等氣體按照設定的方向轉動，有人甚至可以用激光造雨。

和兩位諾獎得主的緣分

36歲的蘭鵬飛說，他的激光物理學研究之路上，和兩位諾貝爾得主有緣。他們一位是1999年諾貝爾化學獎得主澤維爾，另一位則是今年諾貝爾物理獎得主穆魯。2004年，當時蘭鵬飛是華中科技大學物理系大四學生，當時澤維爾來校交流，給同學們介紹超短激光技術在基礎化學上的運用。「澤維爾教授創立的這種超快探測技術給我打開了研究化學反應本質的一扇窗。」蘭鵬飛說，從那時起，他就一心致力於激光方面的研究。而蘭鵬飛率先提出了雙色光實現單阿秒脈衝量子調控新機制，也得到了澤維爾教授的引用。

而今年諾貝爾物理獎得主穆魯曾於2011年來到華中科技大學講學，他所從事的強激光領域和蘭鵬飛的研究在很多方向上有關聯。「穆魯教授的研究可以是瞬時產生超強電磁場的激光，在實驗室創造出之前只有在核爆中心、恆星內部、黑洞邊緣才能找到的極端物理條件。這種強激光已應用於眾多領域，例如目前廣泛開展的激光加工、激光受控核聚變等」，蘭鵬飛同時表示：「我們將沿著前人的腳步產生更短的激光，並用它來操控電子。目前集成電路上都是電子傳輸，速度已經達到瓶頸，若用激光操控電子進行信息傳輸，速度將有望快上6個數量級，達到目前速度的100萬倍。未來運用到晶元技術上，將使晶元達到驚人的速度。」

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