採訪 / 何郁庭 (科學推展中心執行編輯) ‧ 撰稿 / 洪佳如 (科學推展中心特約編輯)
2015年9月14日，是人類歷史上首次正式量測到重力波的日子；2017年，諾貝爾物理學獎則頒給「對雷射干涉重力波天文臺探測器及重力波探測的決定性貢獻」。致力於量子光學研究的李瑞光教授，在量子光學領域的傑出研究有目共睹，屢屢獲得國際上的肯定。一旦有目標就毫不猶豫、積極實踐的他，已是美國光學學會(OSA)會士、日本重力波探測器(KAGRA)科學委員會副主席，2025年，獲推選為KAGRA監察人，負責協調跨國團隊溝通的重要職責。
以跨領域學習為基礎，跟隨熱忱開創學術生涯
任教於國立清華大學光電工程研究所的李瑞光教授，大學時期就讀臺大電機系，除了本科系的電子、電路、半導體與電磁學課程以外，也修了許多外系課程。在修習物理系課程期間，他在課堂上補足從電磁學到光學近代物理的概念，並從中發掘對量子光學的好奇與興趣，進而選擇攻讀國立交通大學光電所。訪談過程中，李教授笑著說自己可能是國科會少數「不是物理系出身的物理學門召集人」，雖然背景與物理系的研究者有所差異，但教授認為研究的方向才是重點，而工程背景的他，反而可以用不同的角度看待物理問題。
李教授在清華大學任教前十年，主要著重的研究重點為理論工作。他認為光學理論與時俱進，研究量子光學最有趣的地方，就是量子光學既有應用性，也有基礎學理性，能夠展開無限可能。
隨著在大學內研究、教學的時間漸長，李教授認知到累積與傳承長期學術研究成果的重要性，因此決定建置一間完備的量子光學實驗室，從起初以理論工作為主的方向，逐漸拓展出另一條實驗研究的道路。近年來，李教授實驗室不僅在理論研究著墨，也著重於波和粒子對偶性的研究，研究主題包括量子光學晶片的實現、量子加強精密測量等項目，同時兼具應用與學理性。
成立量子光學實驗室，讓臺灣成為世界的關鍵角色
打造一間量子光學專門實驗室並非一帆風順，回首2015年，當李教授決定從無到有建置實驗室時，受到周遭不少反對的聲音。但考量到當時臺灣從沒有人真正投入量子光學實驗，若要發展實驗並傳承長期研究的成果，就要有人挽起袖子去做才行。幸運地，在李瑞光教授親自遠赴日本KAGRA計畫團隊拜訪後，接續獲得國科會、清華大學、博後、學生，與許多國際合作夥伴的支持，在天時、地利、人和的條件配合下，實驗室才終於落成。也因為如此，方有機會展開後續的跨國研究計畫。
這顆蘊含著傳承心願的種子，發展出意想不到的結果。2015年發想量子光學實驗室，並在翌年開始規劃空間；2018年，團隊完成全臺首個量子噪音壓縮態實驗，並受到2015年諾貝爾獎得主梶田隆章教授邀請，加入日本KAGRA計畫行列。同年，李瑞光團隊正式被邀請加入全球重力波探測器合作夥伴，每年固定親訪日本天文臺與神岡，進行儀器設備研發相關工作，從此開啟了共同合作之路。
回憶起這段時光，李瑞光表示，他蓋實驗室的起心動念其實很純粹，那就是傳承。秉持成功不必在我，而在「我們」的共好精神，李瑞光認為，有了實驗室以後，團隊將可以走得更遠、更穩。
量子噪音壓縮獨門技術，成就精準探測
2021年始執行的卓越領航計畫「先進重力波探測器之儀器與資料分析研發」執行至今已四年，在這項研究計畫中的其中一項重點，即是李教授率領團隊發展的獨門技術——量子噪音壓縮(Quantum Noise Squeezing)。
李教授表示，雖然重力波探測器是目前地表上最靈敏的探測器，其靈敏度非常高，但也受到真空擾動所產生的量子噪音所影響。量子噪音壓縮技術就是透過雙光子的產生，經由量子關聯把無序的量子擾動或真空擾動，建立起所謂的壓縮或反壓縮，透由壓縮技術把儀器的靈敏度突破限制，使探測時的觀測距離更遠或是量得更為精準。
在長期合作下，李瑞光所主導的臺灣團隊與日本國立天文臺，共同成為全世界首個在實驗室做出先進重力波探測器升級所需要之頻率相關量子噪音消除(Frequency Dependent Squeezing)的聯合團隊；李瑞光亦同時擔任全球重力波探測器3,000人合作團隊(LIGO-Virgo-KAGRA)中的關鍵成員，團隊主責關鍵的儀器研發、硬體升級、量子態的準備跟鑑定，以及開發量子噪音壓縮技術。
目前，量子噪音壓縮的設備，已分別安裝於LIGO和VIRGO兩個指標性的重力波探測器內，從不斷增加的重力波訊號觀測事件中，李瑞光期許團隊的技術可以不斷提高探測器的靈敏度，帶領團隊看到宇宙更深更遠的地方。透過眾人的努力，有望在未來十年內，大幅增進人類對於宇宙的認識與了解。
此計畫執行過程中，李瑞光與美國、日本、歐洲等跨國團隊建立長期合作，也與國內中研院、臺灣師範大學、陽明交通大學、成功大學與淡江大學等參與團隊共同努力。在經費與資源上，他由衷感謝國科會挹注的資源與鼎力支持；因為在人力和經費提供了關鍵性的協助，才能讓國內較晚起步的重力波探測器團隊和日本東京大學、美國加州理工學院等單位建立起良好的友誼關係，達到技術上的卓越交流，累積豐碩成果。
走出太陽系以外，認識生命之起源
重力波探測器為地表上最靈敏的探測器，終有一天，這項技術會突破地表上到太空。對於重力波觀測的未來，李瑞光說明，國際研究者們普遍期待除了在地球進行觀測，未來也將慢慢走出太陽系之外。對此，他感性地分享：「達到目標需要耗費很長的時間，但是面對浩瀚的宇宙，我們更需要勇敢的邁出步伐。這可能不是我這一代人可以做到的，但是總是要一步一腳印的謙遜前行，讓我們對宇宙、對生命的起源，有更深一層的了解。」
實驗室從無到有，技術從發想到應用，李瑞光衷心認為，現在的臺灣，無論是基本訓練或是硬體設備，絕對可以和國外相比擬，有心從事學術的年輕學者，只要常保自信，勇於嘗試做不一樣的事情並堅持下去，同時不間斷地學習，終有機會做出突破性的發展。
回到李瑞光對自己一路以來的反思，他則是再次提起重要的學術合作夥伴梶田教授。無論是對重力波計畫的遠見，還是對漫長學術生涯的各種選擇與規劃，在共事的八年當中，李瑞光都從他身上獲得許多寶貴的經驗。訪談的尾聲，李教授分享梶田教授曾說的一段話：「困難的事情，如果我們這一代不做，那下一代將沒有機會往下做；但如果我們這一代做了，無論成果如何，下一代一定有機會開花結果。」
這不僅僅是李瑞光教授致力重力波研究的多年心得，也是長年投入學術生涯的深刻體會。
