完成一个工作的体会和感想


最近一篇论文基本完成了,只剩下最后一次修改前言,使得到的结果显得更有说服力。我希望能够在这一两周内修改完毕,投稿,同时放到预印本上去。不过到底什么时候能够投稿,还得我导师说了算。做这个工作的几个月中我的收获是很大的,在这里我记录一下收获与经验,与大家共勉。

论文的想法源自我去年4月底看到的一篇论文。作者给出了一个非常让人惊讶的结果:通过绝热的操纵压缩库参数,原子内部能级中产生了Berry相位,同时原子的相干性没有消失。当时我刚刚完成了几个失败的尝试:一个尝试是用经典的驱动光照射两个二能级原子,从而使得它纠缠起来,或者完成一个量子逻辑门操作;另外一个是,让原子通过与库耦合,耗散到Bell态。这些想法虽然都失败了,可是当我发现了这篇通过控制环境引入Berry相位的论文后,我马上就猜测,它应该可以用来实现两个qubit的控制相位门。这也算是失败的尝试给我带来的某种直觉吧。错误与失败都是做研究中不可避免的,善加利用它们,也许会给人新的启发。当时我就把这个工作在繁星客栈上报道过,也大致描述了一下自己的想法,并得到了sage兄不少宝贵的建议。

很凑巧,接下来就是五一长假。我可以利用这七天的假期,专心致志的读文献,验证自己的想法。我最早做的是编一个数值程序来重复文献中的理论结果。然后稍加修改,就变成了我用来做量子计算的程序。验证自己的想法正确与否并没有花多少工夫。五一长假还没有过完,我就基本肯定自己的想法应该是正确的。当时我是非常兴奋的,因为这是一个新的结果,没有人得到过。为了保险,我又检索了一下文献。发现原作者又在这篇论文的基础上做了一个新的工作,建立了比较完备的理论框架。但是,仍旧没有涉及如何用它来实现量子逻辑门的问题。于是我告诉了导师这个新结果,他也很高兴。

五一长假过完,我继续做这个问题。现在我需要的就是读懂他们的那两篇文献,把我的这个结果通过理论推导加以证实。虽然我已经有了数值结果作为参照,但把它理论化不是一件很轻松的事情。一个重要的原因在于我并不懂绝热定理,不懂Berry相位,需要我从新学。后来我被一个问题给卡住了,发现我不知道如何用理论来解释数值解的结果。与导师讨论也没找到答案。于是导师把我师弟找来,让我们一起来解决这个问题。师弟公式推导 能力比我强,他很快解决了这个问题。

后来就比较顺利了。到6月底,我临近硕士毕业时,这个工作已经有了比较完整的框架。我们觉得差不多可以投稿了。 不过当时没有时间仔细的修改论文,也就拖了下来。毕业后的那个暑假,我痛痛快快的玩了一个多月,没有管论文。9月份开学后,我跟着导师去北京开学术会议,碰到了中科大的博士生肖云峰。在会议的间隙,我向他讲解了我们的这个工作。他很感兴趣。他建议我多谈谈如何在实验上实现这个模型。回过头来仔细看,我发现确实如他所言,这个工作最大的弱点就在这里。于是我决定花点工夫弥补这个缺陷。

开完会回学校,由于是博士生刚刚入学,各种杂事很多,我一直没有找到时间来做这件事。 于是就拖到了十一。我本来准备十一回家,但由于没有买到票也就放弃了。突然发现又多出了七天时间,我决定用来读文献,修改论文,弥补它的缺陷。这七天中我仔细的读了几篇文献,学会了绝热消去,坏腔极限等量子光学中常用的处理办法。利用这些方法,最终弥补了论文的缺陷。这篇论文能够做到现在这个程度,我利用两个七天长假心无旁骛的做研究是非常关键的。剩下的工作就是一些丑陋的体力活了。我需要仔细的验证自己的推导过程,确保没有计算错误。然后修改论文,使之表述得清晰易读。同时也要与导师讨论,这个工作的价值到底在哪里,接下来我们可以做什么东西。

到这里,这篇论文是如何做出来的我就说完了。我觉得通过做这篇论文我有很多收获。首先,我明白了交流的重要性。论文的原始思想刚刚产生时我就找导师讨论,与同学讨论,在网上论坛交流。通过交流,我不断的获得同行的反馈,让我清楚自己工作的优点与缺陷,知道下一步应该怎么做,避免了很多弯路。其次,我学到了许多知识。比如绝热定理,Berry相位,环境诱导产生的Berry相位,绝热消去技术,坏腔极限,制备人工库的手段,等等。这些知识不是从书本中得来的,是为了解决我研究中遇到的困难,自己主动去学的,是活的知识。最后,我更加深刻的体会到了自我积累的重要性。在做这个工作的过程中,我用到了自己前一个工作里使用的物理模型,令这个工作更有吸引力。同时,做这个工作的过程中,我又产生了几个相关的新想法,希望可以做一系列的工作。这些都是自我积累的产物。

补记:论文已经投稿了,可以从预印本上看到:arXiv:0704.0482

3 Comments

  1. 最近要做资格考试的报告,其中提到Feshbach Resonace,虽然这个东西听说过,但不是很清楚,我一直想知道在散射长度a>0,如何能够形成一个分子态,跟直观很不同。你如果知道能否解释一下,没有看到很清楚的介绍?也没有找到你的邮箱。请发到我的邮箱里,谢谢

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