A1: 我在前苏联亚美尼亚共和国的首都埃里温长大，并接受了最初的教育。事实上，我所住的社区是围绕着一个主要的物理研究所——埃里温物理研究所建造的，该研究所主要研究基本粒子物理，我的父母都在那里担任理论物理学家。这样的微环境显然对我的世界观和对物理的兴趣产生了重大影响。在我童年时期，商业玩具有限，我和父亲经常利用空气动力学、流体动力学、电磁学或光学原理制作家庭自制玩具。
这种实验活动非常具有创意和启发性，物理原理是其基础。然而，通过参加并赢得亚美尼亚的物理竞赛，我真正发现了自己对物理的兴趣和天赋。作为青少年，我曾前往乌兹别克斯坦塔什干参加苏联的物理竞赛，这次旅行极具启发性，并巩固了我成为物理学家的选择。后来做出的关键选择真正定义了我的科学道路。小时候，我父亲给我讲过一个古希腊女神——机遇（Tyche）的故事，她经常被描绘成前额垂下一绺头发，象征着运气的短暂性。
就像人们必须抓住她的额前发一样，我们必须在机会来临时迅速抓住。我自己也有过几次这样的时刻。我记得坐在英国剑桥的火车站，当时我刚刚收到一个关于实验超快激光光谱学的博士学位邀请。在那一刻，我决定追随直觉，从事实验物理而不是理论物理，这一决定对我的职业生涯产生了重大影响。如果我做出了不同的选择，我的生活现在会非常不同。
A2: 多年来，世界各地的研究人员一直在寻找博斯-爱因斯坦凝聚的证据，即半导体中的库仑力绑定电子-空穴对。在我2000年开始攻读博士学位研究时，有几种关于激子-光子准粒子（称为极化激子）凝聚的理论预测。理论预测表明，通过用光子修饰激子，可以抑制准粒子之间的相互散射，从而在低温甚至高温下实现极化激子的宏观凝聚。
作为南安普敦大学的博士生，我的实验表明极化激子的确表现为玻色子，通过受激散射积累在系统的基态，从而揭示其玻色属性。当我们发现这一基本过程时，由于其符合相位匹配条件的尖锐角度选择性，我们将这种效应命名为“魔角放大”。事实上，这种极化激子的玻色放大现象已被整个科学界采用，展示了令人兴奋和奇异的现象，如凝聚、超流动性、孤子传播、极化激子激光和拓扑光子学。
这也使得在神经型计算和量子计算、超快切换和单光子门控等领域的众多应用成为可能。A3: 著名的英国诗人亚历山大·蒲柏用一块碑文纪念了杰出的英国物理学家艾萨克·牛顿：自然及其法则隐藏在黑暗中；上帝说，让牛顿来，一切都变得光明。艾萨克·牛顿在剑桥大学期间，为光学领域做出了重大贡献。牛顿关于光学的最著名著作是他于1704年首次出版的《光学》。
我很荣幸能追随牛顿的脚步，并在2014年获得了著名的Leverhulme访问教授奖学金。这个奖项使我能够在剑桥大学卡文迪许实验室的Jeremy Baumberg教授团队中度过一年。当时，在我所在的克里特大学，我们刚刚开发出了超高质量的分子束外延（MBE）生长的半导体微腔结构，这些结构能够支持极化激子在微腔平面内传播数百微米。
这一发展使得极化激子凝聚可以在距离激光激发点较远的地方发生，从而实现许多新的实验。极化激子凝聚与噪声激子库的空间分离使得观察到超高时间相干性以及单模激光运行成为可能，其相干性超过了广泛应用的氦氖激光器，为其在需要长期相干性激光的应用领域打开了大门。此外，这还导致了自发磁化和自旋极化极化激子凝聚的出现。
我们能够创建具有受控铁磁或反铁磁相互作用的自旋极化极化激子凝聚阵列，从而实现能够解决实际优化问题的伊辛哈密尔顿量子计算机的实现。极大的极化激子非线性效应由于其强烈的激子成分相互作用，使得能够通过仅包含少量光子或亚飞秒电脉冲的光脉冲来实现电和光切换凝聚态自旋状态。A4: 当极化激子首次被观察到时，人们普遍认为它们只能在非常低的温度和密度下稳定。
然而，现代大多数半导体发光二极管和激光器在接近室温的条件下运行，并且在二极管中流过高电流密度，而在这些不利条件下极化激子的组成激子有分解成电子-空穴等离子体的趋势。出人意料的是，我们发表在《自然》上的研究结果表明，基于成熟的砷化镓半导体的微腔发光二极管（LED）可以在接近室温且在电流注入条件下维持极化激子发光。
这一成就得以实现是由于在微腔内用光子修饰激子，从而抑制了它们的相互散射，并防止它们分解成电子-空穴对。其他研究团队进行的后续实验展示了利用电注入技术展示极化激子激光效应的潜力。这种创新类型的激光机制不依赖于传统的通过人口反转实现光放大的方式，而是依赖于受激散射和极化激子凝聚到宏观基态，从而促进了相干激光类光的产生。这些设备展示的凝聚或激光阈值比传统激光低两个数量级，使其适用于需要超低功耗的应用。
这是近年来半导体设备研究中的一大突破，先前的进展主要集中在减小尺寸和提高效率方面。A5: 量子隧穿设备利用量子力学中的隧穿现象，使粒子通过在经典物理中不可逾越的障碍。基于这一原理的设备示例包括布洛赫振荡器和量子级联激光器（QCL），这些设备在中红外至太赫兹范围内实现光发射。在这项工作中，我们首次将电子隧穿引入非对称量子阱中的激子系统，并与微腔中的光子修饰相结合。
这种方法为极化激子生成了巨大的面外电偶极矩，导致其相比于无偶极矩极化激子具有显著更强的相互作用。这些强相互作用对于在单极化激子层面实现显著的非线性效应是至关重要的。由于其增强的相互作用强度，偶极极化激子实现非线性效应所需的功率更低，使其更适合低功耗光子设备，如单光子晶体管和量子信息处理系统。此外，通过外部电场可以控制偶极极化激子的电偶极矩，从而实现可调的相互作用强度和非线性。
这种可调性为设计和优化适用于特定应用的光子设备提供了灵活性。因此，这样的系统预计将成为实现量子关联极化激子的一个有吸引力的平台，应用于极化激子逻辑网络和极化激子阻塞。A6: 大约十年前，我首次在中国的经历是前往杭州参加一个关于半导体中光与物质相互作用的国际会议。在这次活动中，我们首次展示了刚刚发表在《自然》上的室温极化激子LED工作。
我在火车站受到了前博士生、现任天津大学副教授高廷杰的热情迎接，他向我介绍了这座城市。从那一刻起，我立即感受到了专为访客准备的热情好客和特别款待。在西湖周围闲逛时，我偶然发现了一尊马可波罗的雕像，马可波罗是第一批到达中国的欧洲人之一，他对13世纪中国的贸易和生活的准确独特的描述提供了宝贵的见解。
现在我已经搬到杭州，并建立了一个专门从事光学的尖端实验室，我的旅程与马可波罗有些相似，他被该地区丰富的文化和技术奇观所吸引。虽然马可波罗的探索是为了追求知识和贸易，而我的使命是推动科学前沿并促进全球合作。我们都体现了探索和发现的持久精神，尽管我们的追求性质不同——一个是古代贸易路线，另一个是在当代研究框架内探索光和物理的奥秘。我们的平行故事突显了杭州作为智识和文化交流枢纽的永恒魅力。
A7: 西湖大学是一个蓬勃发展的新研究和教育中心。我很高兴在这所年轻的大学开始一段充满希望和吸引力的旅程。在过去十年中，极化激子学领域见证了一系列令人兴奋的发展，强调了这些系统在各种先进应用中的巨大潜力。在我们西湖大学新建立的实验室中，一个主要的研究方向是开发利用极化激子凝聚态量子比特的新型量子计算平台，该系统涉及极化激子的量化圆周电流。
这个系统依赖于在超流体中形成的涡旋，由于环绕超电流回路的相位积累只能取离散值，这种机制类似于超导通量量子比特或相位量子比特的运行，涉及超导回路中断。我们在困陷几何结构中的极化激子凝聚物中获得超长相干时间的最新成就强力驱动了我们的进展。这个扩展的相干性对量子信息处理和模拟至关重要，确保量子态可以在更长时间内维持，从而提高量子计算和模拟的可靠性和精度。
此外，极化激子系统易于调控，极大地简化了它们在量子设备中的集成。这种可调控性源于其混合光-物质的本质，允许通过光学和电子手段进行操控。这种双重控制能力为设计和实现复杂量子模拟提供了多功能工具。我们的研究还关注在极化激子凝聚物中创建和操控各种量子态，包括涡旋态、孤子和其他非平凡拓扑激发。这些态对于探索新颖的量子现象和开发新型量子技术至关重要。
极化激子系统的可扩展性进一步增强了其作为量子模拟平台的吸引力。我们还在创新生成任意束缚势以及通过高精度氦离子植入技术操控极化激子凝聚物的技术，这些技术允许纳米尺度的图案化。这种制造技术的进步使得创建具有精确相互作用控制的大型极化激子凝聚物阵列成为可能。这种可扩展性对于模拟更大、更复杂的量子系统至关重要，可以为新物理现象提供新的见解。
A8: 希腊和中国文明都对物理学的发展做出了重大贡献，反映了它们对科学探究和教育的深刻承诺。古希腊，包括亚里士多德、阿基米德和欧几里得等哲学家，奠定了力学、光学和流体静力学的基础原则，促进了西方科学思想的发展，并为后来的科学革命奠定了基础。他们对经验观察和逻辑推理的重视成为了科学方法的基石。同样，中国学者如墨子、张衡和沈括展示了东方科学探索的复杂性。
墨子是战国时期的中国古代哲学家和科学家，以其对光学和光学仪器的研究而特别著名。墨子提出了 pinhole imaging 的八项光学原理，即通过小孔让光通过在另一侧形成一个倒像和放大的图像。他的理论奠定了后续光学研究和光学仪器开发的基础，对后来的科学家和工程师产生了深远影响。张衡的地震仪发明和沈括对磁性和天文学的详细观察也体现了中国科学的创新精神。
在这两种文化中，教育被视为至关重要的价值，强调培养年轻的头脑。在希腊，严格的学术训练传统可追溯到柏拉图的学院和亚里士多德的吕克昂，在那里鼓励批判性思维和哲学辩论，影响了无数代学者。中国则以其几百年来的儒家学习和功绩观念为重点，长期以来优先教育，这在通过知识和智力能力选拔单位官员的高度竞争的科举制度中得到了体现。
如今，这两个国家都在重视教育方面投入巨资，认识到培养新一代思想家的重要性对于未来物理学和其他领域的进步至关重要。在希腊，现代教育系统强调在数学和科学方面打下坚实的基础，鼓励学生从事研究和技术职业。另一方面，中国迅速扩展其教育基础设施，注重STEM（科学、技术、工程和数学）学科，培养了大量对全球科学界做出贡献的毕业生。
这种共同重视教育的做法确保了希腊和中国社会继续建立在其丰富的科学成就传统之上，推动21世纪的创新和发现。在北京建立的中国-希腊一带一路文化遗产保护技术联合实验室标志着希腊和中国合作的一个重要里程碑，将两个古老文明联合在保护和研究其丰富的文化遗产中。它促进了希腊和中国专家并肩工作的独特伙伴关系，分享知识和技艺，特别是光学方法在文化遗产保护中的应用。
该实验室是联合研究项目、展览和教育项目的中心，突显了这两个历史悠久的文化之间的共性及其对人类文明的贡献。通过结合希腊在古典古物方面的丰富经验和中国的先进技术能力，实验室旨在开发创新的方法来保护文物并促进文化交流。这种合作不仅增进了对彼此历史和遗产的理解，还加强了两个社区之间的联系，展示了国际合作在为子孙后代保护文化遗产方面的力量。A9: 对许多人来说，喝咖啡只是为了保持清醒和充满活力。
对另一些人来说，咖啡的香气和味道，以及与人交流的机会也很重要。对实验物理学家来说，这也与过程有关，相信我，这个过程相当复杂。就像任何好的实验一样，它涉及多种因素的完美组合，必须仔细控制以取得优异的结果。对我来说，制作咖啡已成为传达细致实验方法和关注细节重要性的一种方式，同时也带来了享受出色结果的满足感。这就像一个规划周详、执行精细的实验所带来的感觉。
科学家拒绝错误想法和方法的速度，最终决定了他们解决问题或揭示真理的速度。在科学发现的复杂而常常蜿蜒的道路上，迅速摒弃无效方法或错误概念的能力至关重要。这种持之以恒、谨慎、适应性强的方法是成功科学实践的标志，对于取得突破性发现起到了关键作用。A11: 多年研究经历让我意识到，一个成功的科学职业生涯由多种素质构成，包括扎实的教育背景、坚持不懈、耐力、直觉以及通常被忽视的人际互动能力。
在现代科学环境中，许多有趣的想法源于与其他研究人员的互动，他们带来了不同的观点和专长，从而产生了根本性的创新思路和方法。这些技能通常不会在大学里教授，而是需要研究人员在职业生涯中自行发展。一个伟大的科学家和团队领导应该以其存在、技能和领导力在前线上奋斗，激发、激励和 energizing 研究团队。或许，我科学职业生涯中最大的满足感来源于看到加入我团队的年轻科学家的真正转变。
看到他们找到动机，释放出真正的潜力，并最终在职业生涯中取得成功，这种满足感是非常巨大的。这种个人转变往往超越了在主要期刊上发表高质量科学结果的满足感。我对学生的建议当然是探索我们在会议期间讨论和计划的想法，但作为实验学家，也要不断寻找一些不同寻常和意外的东西，因为这正是许多重大新发现的产生方式。