我主要从事量子信息处理（量子计算）的理论研究。这个学科说白了，就是研究如何利用这世界的物理机制来扩展信息处理的可能性。就比如，我们能不能用极端的物理效应来构造比经典图灵机更强大的计算机器？或者，我们能不能用物理效应，量子力学也好，相对论也好，来构建更安全的通讯协议来应对各种各样的安全场景？量子信息处理与经典理论计算机、密码学相交叉，既有计算机味，又有物理味。不仅如此，这个学科还在不断与化学、数学、机器学习等领域产生不断加深的关联。我们可以看到很多计算化学或计算物理问题的复杂度不是由经典计算机理论的P、NP、NP-complete之类的复杂度类来定义，而是用BQP、QMA（可以看作量子版NP）、QMA-complete来定义。我们还可以看到量子计算的研究与数学相结合。就比如今年年初发表的MIP*=RE否定Connes’ embedding conjecture的工作，就让我们看到了量子交互式证明系统的研究可以如何带来数学研究上的突破。当然，量子计算也可以不这么硬。已经有无数的工作开始试图用量子系统来构建更强大的神经网络模型。NLP，GAN等机器学习中的爆款概念都可以在量子计算的研究中找到其身影。Google在几个月前也刚刚提出了TensorFlow Quantum框架来加速经典-量子混合神经网络的研究。量子信息处理这个学科就像十字路口一样，在从各个领域吸收精华，促进学科间的交流。甚至在培养自己的同时，也不断地将洞见回馈给了滋养了它的各个领域。
为了大家更深刻地了解我，我先罗列一下我的科研经历。我的导师是翁文康教授。本人不才，虽然GPA还可以，但是生活态度比较放纵。大一猛上课，大二上精神受了点小刺激花了很多时间学习哲学+跟人聊天。晃晃悠悠，我加入课题组已经是大二下了。因为同时学过物理竞赛和信息竞赛，来到这个领域可以说是顺理成章。大二下的下半学期拿到量子密码学的课题，做了一个大三上（现在看来做完了课题的一半）。寒假去新加坡交流，在跟当地学者交流的时候发现了新世界，遂开始花大量精力研究量子化学。套到了多伦多大学在化学系做量子计算的大牛的暑研，并在那里做了一些可以发表的工作，得到了不错的推荐信。大三下老师看我申请的时候要没有文章了，扔给我一篇原本以为好发的实验文章。结果我在原有工作的基础上做出了新成果。写了不少数学证明，文章也要重新写。最终申请时候一篇文章都没有。
如果要问我跟普通的物理系搞理论的学生有什么标志性的不同。我觉得最主要的一点是我乐于学习各种算不上物理的东西。就比如说为了搞课题我可以读完一整本跟物理毫无关系的密码学教科书。为了开发相应的量子算法，我可以去啃经典计算化学的讲义，去上材料系的DFT课。这跟我没什么洁癖，追求实用的性格有关，也跟量子计算圈的整个氛围有关。量子计算的可能性太大，谁也不知道更精彩的工作可以在哪里迸发。我在新加坡访问的Mile Gu组的工作，很多是将量子计算和complex system结合（在此推荐第一推动出的《复杂》）。整个组里的人不光懂量子计算，还懂元胞自动机那种圣塔菲研究所风格的东西。而我在多伦多访问的Aspuru-Guzik的组里，有很多人在试图用机器学习的方法来加速化学计算。更不用说那些在细菌间建立量子纠缠的实验，以及关于人脑中存在量子计算的可能性的理论。回想我刚进课题组时还因为发现量子计算机不能在多项式时间内解NP-complete问题而失望得想转行。但是显然量子计算的意义远非仅仅造出一台速度更快的计算机器，量子计算可以跟几乎所有领域相交叉，其研究的意义和可能的成果，在我看来很可能是人类理解自然的下一个突破口。而且对于个人来讲，量子计算是一个可以让人学习一辈子的领域，灵活度极高。在这个领域里你可以深耕一个方向，也可以领略多个方向。可以把别人提出的问题做透，也可以天马行空提一堆fancy的妄想等着别人去证明。我深深得被这个学科的魅力所吸引，并且决定今后一直留在这个领域内。
但是不幸的是这个领域的申请比较困难，因为教授不仅比较少，还集中在好学校。近些年随着以谷歌为代表的量子计算实验技术的不断发展，越来越多的学生开始对这个领域产生兴趣。就比如Caltech物理系有40%的申请的第一兴趣是量子信息。我在这个申请季虽然搞了一点申请。但是最终还是决定gap。我之所以选择gap，其实有多方面的原因。首先是我想申请的时候至少有一篇文章发表，我觉得我投入在科研上的时间不能白费。其次是我想再到某个大牛那里暑研，再搞一封牛推（泡汤了）。
以上这些文字虽然不能算是完整地概括了我的大学四年，但也是我大学四年比较重要的一些所思所想。虽然也说不太清，但是我姑且认为我找到了我喜欢的事业，课题组选得挺成功的，这可以说是我来到南科大之后最大的幸运吧。最后我衷心的希望各位能够找到自己喜欢的研究方向。多多探索这个世界上的未知。科研不是竞赛而是合作。我衷心希望在南科大相识的我们能够殊途同归，在探索自然的道路上获得更多有趣的发现。祝愿多年之后，无论我们在世界的任何角落相遇，无论你是在做有机全合成，还是代数几何，无论你在搞珠三角外来人口民族志，还是计算机视觉，都还能举杯欢庆，激动地互相诉说我们对这个世界的感悟。
