30歲加盟C9任助理教授！讀博士期間就發了Science

2026年3月初

30歲的朱子杰全職加入

復旦大學物理學系成為助理教授

同時，他受聘相輝研究院

成為相輝青年學者

致力于時下最前沿的

量子模擬與量子計算領域研究的他

本科就讀于北京大學物理學專業

在瑞士蘇黎世聯邦理工大學獲得博士學位

以第一作者身份在

Science、Nature、Nature Physics

等頂級期刊上發表重要成果

這個從小就被物理“抓住”的青年人

正一步步把書頁上的奇妙概念

變成實驗室里可控的原子、

可計算的未來

01

童年書架上的讀物，

開啟物理探索之路

如果童年時在書架上隨手翻開的一本書，真的能決定一個人的一生，那么朱子杰的故事就是從一本科普讀物開始的。

一個午后，他在家里的書架上翻到一本講述牛頓力學與愛因斯坦相對論的科普讀物。書中沒有晦澀的公式，只有從生活出發的講述。“電梯上升時你會感覺變重，下降時又好像失重，你分不清是引力變了，還是電梯在加速。”這個“等效原理”的樸素表述，像一把鑰匙，打開了這個少年對物理世界的好奇之門。

高中時，物理老師發現了他的天賦，引導他接觸物理競賽。在興趣小組的圓桌旁，一群少年圍坐在一起做題、討論，那種“田園牧歌”式的學習氛圍，進一步加深了朱子杰對物理的興趣。同時，也讓他成功拿下省級物理競賽一等獎，并進入北京大學物理學院學習。

本科期間，朱子杰成績優異，熱力學、統計物理等課程總能拿到不錯的分數。大二學期末，北大量子電子學研究所招募本科生參與科研項目，做的又恰好是他剛學過的玻色-愛因斯坦凝聚態研究。“我在課程中曾經接觸過，而且學得還挺好，就想去試一試。”從此，朱子杰走上了關于冷原子研究的道路。

2025年，博士畢業典禮上的朱子杰

本科畢業后，他遠赴瑞士蘇黎世聯邦理工大學。在那里，他先以碩士生身份系統學習了量子領域的相關理論，并在幾個不同方向上“游歷”一番，接觸了當時正火的量子信息處理、離子阱、量子光學等前沿方向，“想開拓眼界，看看有沒有遺漏更有意思的東西”。但最終，他還是堅定了自己的研究方向，回到超冷原子領域，加入Tilman Esslinger教授的團隊，完成了從碩士論文到博士論文的工作。

02

鏡子沒擦干凈的“意外”，

竟誕生多篇成果

朱子杰的研究方向，是基于超冷原子系統的量子模擬與量子計算實驗。

對于什么是“超冷原子”，朱子杰解釋道，“冷”意味著原子運動慢、動能低。運動越慢，波長就越長，越“量子”，也越容易控制。而量子計算，就是遵循量子力學規律，用諸如量子比特這樣的量子信息單元進行數據處理。“有些問題經典計算機難以精確計算，比如求解高溫超導材料的基態，或是計算一個復雜藥物或催化劑分子的能量，計算量會隨著系統規模增大而指數級增長。”

量子模擬與量子計算很類似，但又有不同點，量子模擬不是把復雜過程分解成離散的門電路進行計算，而是直接用量子系統本身來模擬另一個系統。“就像研究飛機需要吹風洞，而不是硬算流體力學方程，這就是一種典型的模擬過程。”朱子杰所做的，正是用超冷原子搭建這樣一個“風洞”，去模擬和計算那些經典計算機難以處理的量子現象。

2024年，還在博士階段的他以第一作者身份在Science上發表論文，研究發現了非相互作用和相互作用拓撲邊界處量子化霍爾漂移的反轉。這項工作的源頭，卻是一個“意外”。

在光晶格實驗中，反射的鏡子要求“一塵不染”以盡可能達到100%的反射率。“隔壁實驗室的一面鏡子沒擦干凈，反射率不夠，結果發現了原子的移動。”朱子杰笑著說，“于是我們也仿照這個思路，故意把反射光調弱，把實驗做得更清晰、更穩定，果不其然有了新發現。”

2024年4月，朱子杰作為第一作者于Science發文

這個“鏡子沒擦干凈”引發的系列研究，最終催生了一篇Science、一篇Nature Physics、兩篇Physical Review X，還有一篇即將在Nature見刊的新作。

最后這個讓他自豪的發現，則與本科時的一次文獻調研直接相關。在探索光晶格里如何高效實現雙量子比特門操作時，偶然的一次機會，他想起了本科時調研過的“庫侖交換相互作用”（Coulomb exchange）。這是一種比“超交換”（Superexchange）更基礎的相互作用，卻也是超冷原子實驗中長期被忽視的一點。“整個課題組沒人意識到這個事。”于是，朱子杰提出轉換思路，從庫侖交換的角度切入，果然獲得了更好的保真度和更強的抗干擾性。這個“靈光一閃”的瞬間，最終催生了即將在頂刊發表的成果。“以前學過的東西，在未來的某一天真的用上了。”

2025年，朱子杰于實驗室調試光路

科研的道路并非總在閃光燈下，更多時候，它是一場與“意外”的漫長拉鋸。朱子杰印象最深的一次，是實驗室里一臺顯示器釋放出微弱的電磁干擾，原子信號在五分鐘內消失殆盡。整個團隊排查了一個月，才發現“元兇”竟然是那臺看上去一切正常的顯示器。

“理想的實驗狀態是設備正常運轉，你有一個想法，改幾行代碼，就能在實驗中得到結果。”他說，“但更多時候，你總是會碰到各種意外，既有可能是驚嚇，也有可能是驚喜。”

03

“我想在國內做出別人沒做過的事情”

完成博士學業后，朱子杰開始考慮未來發展的問題。量子領域的研究十分前沿，國內的研究比國外起步晚，這也導致了很多學者追逐國外的研究腳步。

“相比于這些，我更希望能在國內做出一個別人沒做過的事。”朱子杰語氣堅定，“不管從個人的學術抱負，還是從家國情懷的角度，我都希望前沿的、突破性進展能在國內做出來，所以我一直堅定要回國發展。”

2025年9月，相輝研究院在香港科技大學舉辦了首屆“相輝創新前沿國際論壇”。看到消息的朱子杰特意從瑞士飛到香港參加論壇。也是在這次活動后，朱子杰更加清楚地知道，復旦是他的“不二之選”。

選擇加入復旦，朱子杰看中的是復旦長期以來寬松自由的科研環境，給予研究者充分的自主空間。同時，物理學系聚集了一批從事量子研究的學者，大家彼此互助、氛圍融洽，這也成為吸引他的重要原因。

“此前我和李曉鵬老師、馮磊老師、肖艷紅老師、吳賽駿老師有過接觸，他們的為人處事、科研理念我都很欣賞。我覺得有這樣的老師在，這個學院、這個學校不會差。”在他看來，復旦既保留了獨立PI的靈活性，又形成了良好的團隊協作氛圍，這樣的架構讓他十分認同。

此外，相輝研究院提供了長周期不考核支持，鼓勵他這樣的青年學者拋開功利去做一些“無用之用”的研究。“這對想要做一些原創性探索的青年老師，是巨大的支持。”

朱子杰與學生們的組會合影

作為新晉導師，朱子杰還在探索與學生的相處之道。剛來學校沒多久，他就做了一個“招生海報”，吸引來了十幾名本科生和碩士生，如何帶好這些學生成為他當下的要緊之事。

讀博時，導師給予他極大的自由探索空間，他希望把這種氛圍傳承下去。第一次組會，他給學生們建了一個共享平臺，上面列出一個個研究課題，感興趣的同學可以“揭榜”，全權負責。“我希望建立一個知無不言的氛圍，大家對事不對人，齊心協力做項目。”

加入復旦后，朱子杰為自己做的“招生海報”

談及未來的科研計劃，朱子杰打算先從實驗室的搭建入手。學院給了他一間超凈實驗室，從鋪設管道、增加隔間到設備采購，他將一步步把它變成那個可以“讓想法變成結果”的地方。

具體而言，中短期內，朱子杰希望能回答超導材料中費米子哈伯德模型基態的問題。“我希望通過引入數字化的控制，幫助我們更高效地逼近它的基態，真正用實驗回答哈伯德模型到底能不能描述高溫超導的本質。”

在他辦公室的白板上，寫滿了量子模擬和量子計算的應用鏈路：從破解高溫超導原理，到密碼學和量子化學，再到AI應用……“如果能解決第一個問題，我希望可以沿著這條路繼續走下去。要做的事情有很多，可以做的事情也有很多。”

從高中圓桌到如今的前沿探索，場景在變，挑戰在變，但驅動他的東西從未改變——就是那種“我知道我想做什么，而且做出來會非常厲害”的最純粹的想法。這讓他始終知道前路何在。