本月初

30岁的朱子杰全职加入

复旦大学物理学系

成为助理教授

同时，他受聘相辉研究院

成为相辉青年学者

致力于时下最前沿的

量子模拟与量子计算领域研究的他

本科就读于北京大学物理学专业

在瑞士苏黎世联邦理工大学获得博士学位

以第一作者身份在

Science、Nature、Nature Physics

等顶级期刊上发表重要成果

这个从小就被物理“抓住”的青年人

正一步步把书页上的奇妙概念

变成实验室里可控的原子、

可计算的未来

01 童年书架上的读物，开启物理探索之路

如果童年时在书架上随手翻开的一本书，真的能决定一个人的一生，那么朱子杰的故事就是从一本科普读物开始的。

一个午后，他在家里的书架上翻到一本讲述牛顿力学与爱因斯坦相对论的科普读物。书中没有晦涩的公式，只有从生活出发的讲述。“电梯上升时你会感觉变重，下降时又好像失重，你分不清是引力变了，还是电梯在加速。”这个“等效原理”的朴素表述，像一把钥匙，打开了这个少年对物理世界的好奇之门。

高中时，物理老师发现了他的天赋，引导他接触物理竞赛。在兴趣小组的圆桌旁，一群少年围坐在一起做题、讨论，那种“田园牧歌”式的学习氛围，进一步加深了朱子杰对物理的兴趣。同时，也让他成功拿下省级物理竞赛一等奖，并进入北京大学物理学院学习。

本科期间，朱子杰成绩优异，热力学、统计物理等课程总能拿到不错的分数。大二学期末，北大量子电子学研究所招募本科生参与科研项目，做的又恰好是他刚学过的玻色-爱因斯坦凝聚态研究。“我在课程中曾经接触过，而且学得还挺好，就想去试一试。”从此，朱子杰走上了关于冷原子研究的道路。

2025年，博士毕业典礼上的朱子杰

本科毕业后，他远赴瑞士苏黎世联邦理工大学。在那里，他先以硕士生身份系统学习了量子领域的相关理论，并在几个不同方向上“游历”一番，接触了当时正火的量子信息处理、离子阱、量子光学等前沿方向，“想开拓眼界，看看有没有遗漏更有意思的东西”。但最终，他还是坚定了自己的研究方向，回到超冷原子领域，加入Tilman Esslinger教授的团队，完成了从硕士论文到博士论文的工作。

02 镜子没擦干净的“意外”，竟诞生多篇成果

朱子杰的研究方向，是基于超冷原子系统的量子模拟与量子计算实验。

对于什么是“超冷原子”，朱子杰解释道，“冷”意味着原子运动慢、动能低。运动越慢，波长就越长，越“量子”，也越容易控制。而量子计算，就是遵循量子力学规律，用诸如量子比特这样的量子信息单元进行数据处理。“有些问题经典计算机难以精确计算，比如求解高温超导材料的基态，或是计算一个复杂药物或催化剂分子的能量，计算量会随着系统规模增大而指数级增长。”

量子模拟与量子计算很类似，但又有不同点，量子模拟不是把复杂过程分解成离散的门电路进行计算，而是直接用量子系统本身来模拟另一个系统。“就像研究飞机需要吹风洞，而不是硬算流体力学方程，这就是一种典型的模拟过程。”朱子杰所做的，正是用超冷原子搭建这样一个“风洞”，去模拟和计算那些经典计算机难以处理的量子现象。

2024年，还在博士阶段的他以第一作者身份在Science上发表论文，研究发现了非相互作用和相互作用拓扑边界处量子化霍尔漂移的反转。这项工作的源头，却是一个“意外”。

在光晶格实验中，反射的镜子要求“一尘不染”以尽可能达到100%的反射率。“隔壁实验室的一面镜子没擦干净，反射率不够，结果发现了原子的移动。”朱子杰笑着说，“于是我们也仿照这个思路，故意把反射光调弱，把实验做得更清晰、更稳定，果不其然有了新发现。”

2024年4月，朱子杰作为第一作者于Science发文

这个“镜子没擦干净”引发的系列研究，最终催生了一篇Science、一篇Nature Physics、两篇Physical Review X，还有一篇即将在Nature见刊的新作。

最后这个让他自豪的发现，则与本科时的一次文献调研直接相关。在探索光晶格里如何高效实现双量子比特门操作时，偶然的一次机会，他想起了本科时调研过的“库仑交换相互作用”（Coulomb exchange）。这是一种比“超交换”（Superexchange）更基础的相互作用，却也是超冷原子实验中长期被忽视的一点。“整个课题组没人意识到这个事。”于是，朱子杰提出转换思路，从库仑交换的角度切入，果然获得了更好的保真度和更强的抗干扰性。这个“灵光一闪”的瞬间，最终催生了即将在顶刊发表的成果。“以前学过的东西，在未来的某一天真的用上了。”

2025年，朱子杰于实验室调试光路

科研的道路并非总在闪光灯下，更多时候，它是一场与“意外”的漫长拉锯。朱子杰印象最深的一次，是实验室里一台显示器释放出微弱的电磁干扰，原子信号在五分钟内消失殆尽。整个团队排查了一个月，才发现“元凶”竟然是那台看上去一切正常的显示器。

“理想的实验状态是设备正常运转，你有一个想法，改几行代码，就能在实验中得到结果。”他说，“但更多时候，你总是会碰到各种意外，既有可能是惊吓，也有可能是惊喜。”

03 “我想在国内做出别人没做过的事情”

完成博士学业后，朱子杰开始考虑未来发展的问题。量子领域的研究十分前沿，国内的研究比国外起步晚，这也导致了很多学者追逐国外的研究脚步。

“相比于这些，我更希望能在国内做出一个别人没做过的事。”朱子杰语气坚定，“不管从个人的学术抱负，还是从家国情怀的角度，我都希望前沿的、突破性进展能在国内做出来，所以我一直坚定要回国发展。”

2025年9月，相辉研究院在香港科技大学举办了首届“相辉创新前沿国际论坛”。看到消息的朱子杰特意从瑞士飞到香港参加论坛。也是在这次活动后，朱子杰更加清楚地知道，复旦是他的“不二之选”。

选择加入复旦，朱子杰看中的是复旦长期以来宽松自由的科研环境，给予研究者充分的自主空间。同时，物理学系聚集了一批从事量子研究的学者，大家彼此互助、氛围融洽，这也成为吸引他的重要原因。

“此前我和李晓鹏老师、冯磊老师、肖艳红老师、吴赛骏老师有过接触，他们的为人处事、科研理念我都很欣赏。我觉得有这样的老师在，这个学院、这个学校不会差。”在他看来，复旦既保留了独立PI的灵活性，又形成了良好的团队协作氛围，这样的架构让他十分认同。

此外，相辉研究院提供了长周期不考核支持，鼓励他这样的青年学者抛开功利去做一些“无用之用”的研究。“这对想要做一些原创性探索的青年老师，是巨大的支持。”

朱子杰与学生们的组会合影

作为新晋导师，朱子杰还在探索与学生的相处之道。刚来学校没多久，他就做了一个“招生海报”，吸引来了十几名本科生和硕士生，如何带好这些学生成为他当下的要紧之事。

读博时，导师给予他极大的自由探索空间，他希望把这种氛围传承下去。第一次组会，他给学生们建了一个共享平台，上面列出一个个研究课题，感兴趣的同学可以“揭榜”，全权负责。“我希望建立一个知无不言的氛围，大家对事不对人，齐心协力做项目。”

加入复旦后，朱子杰为自己做的“招生海报”

谈及未来的科研计划，朱子杰打算先从实验室的搭建入手。学院给了他一间超净实验室，从铺设管道、增加隔间到设备采购，他将一步步把它变成那个可以“让想法变成结果”的地方。

具体而言，中短期内，朱子杰希望能回答超导材料中费米子哈伯德模型基态的问题。“我希望通过引入数字化的控制，帮助我们更高效地逼近它的基态，真正用实验回答哈伯德模型到底能不能描述高温超导的本质。”

在他办公室的白板上，写满了量子模拟和量子计算的应用链路：从破解高温超导原理，到密码学和量子化学，再到AI应用……“如果能解决第一个问题，我希望可以沿着这条路继续走下去。要做的事情有很多，可以做的事情也有很多。” 

从高中圆桌到如今的前沿探索，场景在变，挑战在变，但驱动他的东西从未改变——就是那种“我知道我想做什么，而且做出来会非常厉害”的最纯粹的想法。这让他始终知道前路何在。