杨玮枫：执着探索“阿秒”的奥秘

本文转自：科技日报

【弘扬科学家精神】

◎本报记者 王祝华 实习生 梁淑仪

“人类目前已知的最短时间是多少？如果把1秒分成100亿亿份，1阿秒就是其中的一份。”

5月30日，在海南大学理论物理研究中心教室，正在给学生们讲解阿秒知识的杨玮枫教授，声音温和而坚定。每每讲到兴奋处，他的眼中闪烁着知识的光芒。不久前，他和团队在电子隧穿动力学研究方面取得重要突破。

杨玮枫是海南大学物理与光电工程学院、理论物理研究中心教授。过去的二十多年，他走过国内外许多城市，辗转过数个岗位，变换了数个身份。但多年来唯一不变的，是他钻研基础物理学的热忱之心。“物理学已经成为我生命的一部分。”杨玮枫说。

“解决了电子动力学遍历所有路径的严峻挑战”

2001年，维也纳技术大学光学研究所在实验室产生了阿秒脉冲，打开了研究电子动力学的大门；2023年，诺贝尔物理学奖授予超快激光科学和阿秒物理领域的三位科学家，以表彰他们为研究物质中的电子动力学而产生阿秒脉冲的实验方法。

“阿秒脉冲的出现为观察电子超快动力学过程提供了前所未有的工具，我们要做的就是将过去科学家们认为难以观察捕捉的电子运动，生动直观地呈现在人们眼前。”杨玮枫介绍道。

那么，如何从阿秒测量中分辨提取电子时空动力学信息？站在巨人肩膀上，杨玮枫没有停止进一步的科学追问。

科研的旅途不可能总是一帆风顺，也常常布满荆棘与坎坷。日益精密的实验测量技术对理论计算方法的精确性提出了更高的要求。杨玮枫解释：“强场阿秒的测量主要基于在阿秒时间尺度内对超快电子动力学过程进行逐帧成像。如果使用传统的遍历路径算法，要遍历每条轨道，就是把每条路的每一步都走一遍。这样数据量和计算量非常大，根本无法完成。”

经过不断试错，数百次验证，杨玮枫团队最终提出了深度学习费曼路径积分的强场动力学方法，实现大于2个数量级加速比。

这种方法不仅可以直观表达抽象的微观粒子的超快动力学过程，更重要的是打破了超快时空动力学中分析计算数据量巨大、信息分辨率低等关键技术瓶颈。同时，这种方法可以应用于简单原子系统，并推广至解决复杂系统，如纳米结构、半导体材料等传统遍历轨道算法不能解决的超快动力学问题，开启了智能算法与超快时空信息提取交叉融合的新方向。

杨玮枫和团队的执着，换来了今天的成长与收获，赢得了专业领域的高度赞誉。由意大利罗马大学、费米实验室等著名研究机构科学家组成的国际联合团队，这样评价他们：杨玮枫团队的成果“解决了电子动力学遍历所有路径的严峻挑战”。

“我希望我的学生能比我更优秀”

“我打小就崇拜老一辈物理学家，他们对科学的纯粹追求是我做研究的真正驱动力。”杨玮枫说，于他而言，做研究是一件充满乐趣的事情。

一粒种子一旦播下，就有可能成长为一棵参天大树。

2004年，杨玮枫考入中国科学院上海光学精密机械研究所，师从我国强场超快物理的开拓者、著名物理学家徐至展院士和龚尚庆研究员。2010年，杨玮枫进入量子力学的发源地之一——慕尼黑大学索末菲理论物理中心，师从阿秒领域著名科学家Armin Scrinzi教授，开展博士后研究。自此，杨玮枫坚定地踏上了物理学基础研究——原子分子物理与阿秒时间测量的研究之路。

“选择一件有意义的事，然后一直坚持下去。”杨玮枫对记者说，很庆幸自己在科研的每一个阶段，能得到学界名师的指点，他们的探索精神和科研经验，成为其人生之路最宝贵的财富。

自2021年始，杨玮枫选择扎根海南大学。作为一名高校教育工作者，他坚信，教书育人是不可忽视的重要使命。“我特别喜欢教学，通常会提前两到三周把课备好。”杨玮枫说，一个好的大学老师，不仅需要对某一领域有比较深入的研究，还要能把研究内容有机地融合到课堂教学中。

杨玮枫不仅是团队中的领军人物，还无时无刻不关心年轻人的成长。他的学生告诉记者，杨教授每天都会跟团队成员作讨论，并定期组织开展讨论会，及时调整研究思路，指导他们开展研究工作。

“导师的教诲让我受益终身。我希望我的学生能比我更优秀！”杨玮枫表示，科研的传承不仅仅是知识的传递，更是科学价值观的塑造。