访学随笔 | 刘方德:战胜挑战,迎接未来的故事

日期:2024-03-15信息来源:物理电子工程学院光电研究所2020级博士生 刘方德


   

从2016年初入山西大学的基地班到2020年直博成为光电所研究所的博士生,我已经与山大相识八年之久。在导师张靖教授的指导下,我进入了超冷原子的世界,进行超冷原子量子模拟的实验研究,从微观世界的科学原理和实验模拟来解释宏观现象深深吸引着我。在张靖老师的推荐下,我成功得到了前往苏黎世联邦理工大学(ETH Zurich--ETHz)和保罗-谢尔研究所(Paul-Scherrer Institute--PSI)学习的机会。我在2023年3月份第一次来到了欧洲的中部,开启了在瑞士为期一年半的访学。


   

 欧洲心脏 世界花园



瑞士是一个位于欧洲中部,被法国、德国、意大利、奥地利和列支敦士登包围的国家,犹如一幅壮丽的山水画卷坐落于欧洲的心脏地带,被巍峨的阿尔卑斯山脉环绕。虽然瑞士只有800多万人口和四万多平方公里的国土,却在经济上创造出了无国能及的奇迹。

同时,瑞士是一个拥有四种官方语言的国家,在这里德语、法语、意大利语和罗曼什语共存。其中以德语和法语为母语的地区占绝大多数,在日常生活中这两种语言经常会交织在一起。对于只会中文和英语的我来说,学习新的语言是不可逃避的事情。自从到达苏黎世,我也开始自学起了德语,现在也刚刚入门。语言的多样性也映射出文化和传统的多样性,不同语言区的居民都有着独特的文化习俗、节日庆典和美食传统。这些丰富多彩的文化元素相互交融,形成了瑞士独特的文化景观。无论是在音乐、艺术还是文学等领域,瑞士都展现出了其多元化和包容性。

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童话世界 梦幻国度



瑞士一直被称为童话般的世界,在过去一年的体验中,我认为所有优美的称赞词都可以在它身上得到具象化。它仿佛是从童话故事中走出来的神奇国度,在这里你可以看到壮丽的阿尔卑斯山脉交织着广袤翠绿的山谷,湛蓝的湖泊如镜面般倒映着天空和群山,让人仿佛置身于梦境之中。这也吸引着无数人在闲暇之时进行远足,可以去尽情探索大自然的美丽。偶尔的周末,我会约上几个好友,一同徒步穿越葱郁的森林,或漫步于清澈见底的湖泊边,或是踏上高耸如云的雪山。无论是夏天还是冬日,瑞士都像是一个永远不会失去魔力的童话世界等待着人们去探索。

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除了迷人的自然风光,瑞士城市的景象也是别具一格,每座城市都有独特的性格。我居住在苏黎世,是瑞士的繁华之都,位于阿尔卑斯山脉脚下,繁华的现代都市与古老的建筑交织在一起,融合了现代与古老的魅力。我觉得最美丽的城市是伯尔尼的老城区。它是瑞士的首都,是政治和文化中心,坐落于宁静的山谷之中。它也是爱因斯坦长居的地方,相对论诞生于此,每位物理专业的同学都会来拜访这座老城。这座城市以其迷人的中世纪风格和独特的老城区而文明,老城区的街道仿佛是时光的画廊,将人们带回到悠久的历史之中。而日内瓦,应该是我们从小在课本上最熟悉的名字了,它是瑞士的国际外交和人权之都,静卧在日内瓦湖畔。清澈的湖水倒映着古老建筑的轮廓,国际外交气息和历史遗迹交相辉映,给人一种宁静祥和的氛围。


     

     
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生活体验



       

对于到达瑞士的外国人来说,印象最深的除了童话般的美丽景色之外,物价便是挥之不去的阴影。作为高收入国家,在瑞士生活的成本要比周围的大国高出1.5-2倍左右,这也使我养成了去超市比价的习惯。在苏黎世,各个品牌的超市遍布大街小巷,每一个生活区都有足够的商店供人们补给。但是欧洲国家的商店都有一个同样的传统——周日不开门。一般居民区附近的商店在周日都会休假一天,只有大型城市的主火车站的超市才有可能开门。所以每周六去超市囤货也是我的一大任务。

我最喜欢的是瑞士的交通。瑞士是公共交通最发达的国家之一,苏黎世的公交汽车是24小时运营的,城市之间基本靠铁路连接,乘坐舒适的火车可以去往瑞士的任何一个地方,沿途的风景也是让人心生向往。

给我印象深刻的还有舒适的气候。这里四季分明,没有特别热或特别冷的天气。湿度也十分适宜,即使一年之中多雨多雪,也不会感觉很潮湿。夏天的气温一般在18-30度左右,冬天在-5—7度左右。所以不论春夏还是秋冬,我都不会因为天气而烦恼。

另一方面欧洲人有着悠闲自在的生活态度,他们善于平衡工作和生活,不会被快节奏和工作压力困扰。他们习惯于在下班之后或者周末约上三五好友,漫步在街头小巷,或者坐在咖啡馆里悠闲地交谈。更会定期锻炼身体,享受户外活动,夏天徒步和冬天滑雪几乎是每个瑞士人的必修课。

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学习环境



       

我认为我是幸运的,由于外导是苏黎世联邦理工大学和保罗-谢尔研究所的双聘教授,所以我会有一半的时间在ETHz,一半的时间在PSI。除了都属于瑞士联邦机构以外,这两个机构是相对独立的,虽然彼此之间有关联,但是有着完全不一样的风格。

苏黎世联邦理工大学主要有两个校区,一个是位于市内的老校区—中心校区;另一个位于Hönggerberg山顶—洪堡校区。这边大学的校园概念很模糊,中心校区与苏黎世大学一起交融在苏黎世城中,学校和市井无从区分。而洪堡校区由于在山顶,周围大多是比较独立的建筑群,所以更容易区分校区。两个校区之间有校车进行连接,通勤十分方便。

ETHz是全球顶尖的科技和工程院校之一,是充满活力和创造力的学术殿堂。这里拥有着理想中的科研氛围,每周三下午会举行一场大型的学术座谈会,每周四上午物理系会举行一场内部的小型讨论会。这些报告人不局限于本校的师生,经常会有世界各地出色的科研人员来此访问。不同的思想间更容易碰撞出绚丽的火花。


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如果说ETHz是与城市交融在一起,那PSI就是与世隔绝的研究基地。保罗-谢尔研究所位于瑞士北部的苏黎世和巴塞尔之间的阿勒河畔,山谷之中,以物理学家Paul Scherrer命名。它是瑞士最大的国家研究所,科学和技术的多学科研究中心。PSI在固态物理、材料科学、基本粒子物理、生命科学、核与非核能研究及与能源有关的生态学的研究中非常活跃,也是瑞士唯一一个从事这方面研究工作的单位。PSI拥有散裂中子源(SINQ)、瑞士同步辐射光源(SLS)、谬介子源(SμS)和相干X射线光源(SwissFEL)等大型科研设施,也是世界上仅有的两个能提供同步辐射X射线、中子和介子三类探针的大型研究基地之一。

PSI是国家科研机构,它不同于学校。这里不提供教学任务,大多是岗位制的博士,教授和工作人员。所以PSI不对外界开放,是一个十分严肃的研究机构。初次来PSI的时候,同步辐射源和瑞士光源给了我巨大的震撼,因为这是我第一次真正看到大型研究设备。即使对于物理专业的我来说,也有种科幻走进现实的感觉。


       

科研生活



       

白驹过隙,我已身在异国他乡整整一年之久。在这里,我跟随Wenchao Xu教授从事中性冷原子量子计算的实验研究,主要的目标是通过操控微开尔文温度下的冷原子之间的相互作用从而实现通用量子算法。与我一同工作的有同样来自中国的博后,博士生,还有来自美国耶鲁大学的一位博后,一位来自伊朗的博士。最开心的是我在这边指导了两位硕士生的学期项目和一位硕士生的毕业论文。如今,这位来自西班牙的同学毕业之后成功留在组里继续攻读博士学位,现在也成了我的好朋友。

在这里的科研环境是十分国际化的,大多数人都来不同的国家,有着不同的文化习俗,工作之余大家也会互相交流,一点不会感到枯燥乏味。同时,对于科研来说,最重要的就是学习不同地区的优点,这样的环境十分有助于交流学习。

在这一年的学习中,我也参加了大大小小的各种会议报告,见到了许多之前以为遥不可及的优秀的物理学家。如今有机会能跟他们面对面的交流,了解他们的科研感悟,令我既紧张又兴奋,不禁感叹,这才是出来访学的意义所在。这次经历不仅开拓了我的眼界,也让我看到了不同的文化,了解了不同的工作方式。

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距离回国仅剩半年时间,初到瑞士的生活还历历在目。感谢张靖老师给我这次难得的机会,让我能够来到世界顶尖的学府学习深造。也特别感谢Wenchao Xu老师和同学朋友们在访学期间对我的科研和生活上的支持和照顾。