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理论量子光学的领先科学家
对科学工作者来说,能够发现前人不曾发现的科学内部的和谐与美,恐怕无论如何
都是一种殊荣.在当今的国际理论量子光学界,在真正做学问的人中间,恐怕没有人不知
道中国科学技术大学的理论物理学家范洪义教授,因为他享有了那种发现物理学内部和
谐与美感的荣耀.
科学一方面给技术提供新的发展机遇,一方面也需要抽象,理论物理学尤其如此.本
世纪伟大的理论物理学家P.A.M Dirac 所发明的"符号法"正是一种描述量子世界的抽
象语言,尤其对理论家而言,它大概是不可或缺的.也许是由于Dirac无与伦比的天才,因
此在他的符号法提出后半个多世纪时间里,对符号法的认识与应用并没有什么真正的突
破性进展.但是,熟悉Dirac符号法的人都知道,用符号法写出的很多积分只是形式上的,
这些积分是否可以被求出?如何求?范洪义教授是对上述两个问题作出积极回应的第一人.
他创造的极有效的"有序算符内的积分技术"(英文缩写IWOP),成功而漂亮地表明了Dirac
理论的逻辑上的一致性,使得量子光学的数理基础登上了一个新台阶,从而可以深入地开
展各种光场理论(如相干态与压缩态)以及算符理论(如相位算符,Wigner算符,密度算符
等)等各方面的研究工作.可以不夸张地说,范教授的IWOP技术是继Dirac之后符号法的第
一个真正的突破性进展.
国外不少重要的总结性文章中都把范洪义教授的若干文章作为参考文献,称他发明
了"革新的方法".国际量子光学权威Mandel与Wolf 1995年出版的"光学相干与量子光学"
原著也引了范洪义教授的论文,他是国内大学的研究人员中唯一被引用的人.相干态的创
始人之一,前美国"数学物理杂志"主编Klauder称Fan是IWOP技术的首创者,这一技术发展
了Dirac的表象理论(即符号法),在量子力学与量子光学中有深远的应用价值.不少国际同
行在范教授工作的启发下进一步开展研究工作,这很好地证实了Dirac本人的话:"......
符号法看来更能深入事物的本质,它可以使我们用简洁精练的方式来表达物理规律,很可
能在将来当它变得更为人们所了解,而且它本身的特殊数学得到发展时,它将更多地被人
们所采用."
范教授在量子光学领域的研究是深入而多方面的.它在国际上首次用围道积分研究
光场产生算符的本征态,并得出了他在构造光场的复P表示中的应用,纠正了长期以来国际
量子光学界对此问题的不严格看法.他率先导出了Wigner算符的显示形式与相干态表象,建
立了用于研究EPR佯谬的新表象,提出了新的压缩态(如单-双模组合压缩态),双模厄米多
项式态(或称合频压缩态),Lagender多项式态(或称场强相关压缩态),雅各比多项式态.
他在光场的测量方案中构造的相位算符方面也作出了贡献,找出了这些相位算符的对角
表象. 他发展了光场密度矩阵的正规,反正规,Weyl编序的表示以及正P表示理论,也建立
了广义压缩态理论. 他已经在国际及国内一流期刊上发表约130篇论文,其中国外杂志上
刊登了85篇,其论文被"SCI"收录的次数已连续数年居于国内学者前列.研读范教授的文章,
你不难体会到他干净利落娴熟自如的研究风格.EPR佯谬在量子力学发展史上具有重要地
位,对它的研究一直是一个热点问题.范教授运用IWOP技术率先漂亮地构造了EPR佯谬中提
出的量子态的新表示,在研读这样的文章之后,你会不自禁地想起一句话:"文章本天成,
妙手偶得之." 不过,在"天成"与"偶得"之间需要付出足够的汗水与苦思.他的其它文章又
何尝不是如此呢?一篇篇读起来象一首唐诗,一阕辞令,其中所揭示的理论本身的固有的那
种美感不能不使你有一种清新隽永的感觉.
1993年在美国橡树岭国家实验室召开的国际相干态会议上,范洪义教授被邀请为会议
的学术顾问,这表明他已赢得了国际同行的承认和敬意.
数学家哈代在结束他的" 一个数学家的辩解"时说:
"我一生的经历,或者说与我有相同经历的任何数学家的一生经历是:
我给知识添加了一些东西,同时又帮助他人为知识增添了更多的东
西;这些东西的价值与伟大数学家们的创造性价值相比, 或者与那
些在身后留下了某种纪念的或大或小的艺术家们的创造性价值相比,
只有程度上的不同,没有性质上的不同."
我也许敢打赌.范教授会赞同哈代的这句话,这句话无疑适用于所有的科学家. |
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