攀登光子晶体高峰的人：海门中学状元、MIT祁明浩博士

jackrabbit

“在光子晶体中引入可控制的点缺陷，使集成光子世界向人类敞开了大门。”

在通过电子邮件联系采访的过程中，祁明浩留给我的第一印象就是做事一丝不苟。每次回复不仅清楚、细致，最后甚至连开车到波士顿的道路图，他都用电子邮件传给我。

31岁的祁明浩博士毕业于江苏海门高级中学，以“海门状元”的优异成绩考入中国科技大学化学系，毕业后又转往麻省理工学院电子工程系，攻读“光子晶体”专业博士，并开展博士后研究工作，一干就是7年。

今年4月，《自然》杂志发表了第一作者为祁明浩的研究论文，公布了祁明浩与其他科学家合作完成的研究成果：他们成功找到了一种可以有控制地向晶体引入点缺陷的方法。也就是说，可将光子“捕获”到一个区域内。目前世界上只有三个小组在研究这一课题，而他们无论从理论、制造及测量方面，均达到了世界最高水平。

祁明浩介绍说：“当前，半导体集成电路在速度、效率的提高上受到量子效应及电子本身之间的相互作用的限制，而光子技术则是突破这些限制的有效手段之一。但是传统的光学器件与电子集成器件相比，要笨重成千上万倍。如果光学器件也能像电子器件一样集成化，那么在今后五十年里，光电集成线路就将使信息技术产业发生巨大变革。解决这个问题的关键，在于开发和研究一种新型的人工材料———光子晶体。”

光子晶体是一种人工制造的晶体，它的结构和半导体非常接近。正因为如此，光子晶体对光子的作用就同硅对电子的作用类似。这使得光子晶体对光子技术而言，就如同硅对半导体一样，是光信息处理的基础和核心。而要在光子晶体中制造出光子器件，人们就需要在光子晶体中引入设计好的点缺陷或线缺陷。这就如同半导体必须经过掺杂，才能制造出电子器件一样。

这一研究领域的一个公认难题，就是三维光子晶体的制造，尤其是引入可控制的、设计好的点缺陷或线缺陷，而祁明浩等人攻克的正是这样一个关键性的难题。他们人为地制造了一种全新的，最有利于光子集成电路的三维光子晶体，同时在世界上首次人为地引入点缺陷，并且能自如地控制这种点缺陷，使它们在光通讯波段发生共振。这一成果使一个全新的集成光子技术世界向人类敞开了大门。与此同时，这种光子晶体中的点缺陷，也成为打开量子信息处理大门的金钥匙。

我曾好奇地问祁明浩：“在你的研究工作中，什么东西起着决定性作用？”他说：“父母的教育功不可没。尽管他们的工作十分普通，可他们把对工作的负责、勤奋，‘遗传’给了我，使我受益终生。”