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星光熠熠的中国科大量子物理与量子信息研究部

已有 2942 次阅读 2019-2-17 17:03 |系统分类:人物纪事

 

根据中国日报消息,当地时间2019年2月14日,在华盛顿举行的美国科学促进会(AAAS)第185届年会上,中国科学技术大学潘建伟教授领衔的墨子号量子科学实验卫星科研团队被授予2018年度克利夫兰奖。这是美国科学促进会设立克利夫兰奖九十余年来,中国科学家在本土完成的科研成果首次获得这一重要荣誉。该团队通过实现千公里级星地双向量子纠缠分发为推动大尺度量子通信实验研究做出了卓越贡献。此研究作为封面文章于2017年6月16日发表于《科学》杂志上。美国《科学》期刊主编杰瑞米伯格教授说:这篇文章描述了激动人心的科学进步,未来应用有很大潜力。”

2015年3月3日,中国科学技术大学副校长、中国科学院院士潘建伟应胥伟华书记的邀请,作客遗传发育所精神大讲坛,带来了题为QUANTUM LEAP: from Chinese legend to philosophy, to information technologies的专题报告。报告非常精彩,报告结束后的提问环节就持续了40多分钟。听了报告,我的感受是:听报告之前,对于量子物理、量子力学、量子通讯,量子计算,我都不知道我哪儿不明白,听了报告之后,我终于知道自己哪儿不明白了。当然,最后还是不怎么明白量子纠缠、密钥分发、隐态传输等概念。

量子信息的研究领域,包括量子通信和量子计算。在量子通信方面,中国已处于世界领先地位。“墨子号”量子科学实验卫星的发射和量子通信“京沪干线”的开通,标志着中国的量子通信已经接近了产业化。在量子计算方面,欧美处于领先地位,中国最近接近了并驾齐驱。在这个过程中,潘建伟院士的贡献首屈一指。潘建伟是标准的科大人,1987-1992年在科大近代物理系读本科,1992-1995年在科大读硕士,1995-1996年在科大短暂工作后,赴奥地利维也纳大学攻读博士研究生,导师是蔡林格教授(Zeilinger),1999年获得博士学位。之后又在维也纳大学做了三年博士后,2001年正式回国,还是回了科大近代物理系担任教授。同年,量子物理与量子信息研究部成立,主任为潘建伟。从此,中国量子信息研究开始大踏步前进。同时更为关键的是,潘建伟培养出了一个精英团队,一批领军人才,根据研究部官网资料(http://quantum.ustc.edu.cn/web/),该部研究骨干中,1人入选中组部首批千人计划,5人获国家杰出青年基金,6人入选青年千人计划,8人入选中科院百人计划,2人入选教育部长江学者。陆朝阳(教授,杰青,1982年出生),陈宇翱(教授,杰青,1981年出生),包小辉(教授,青千,1982年出生),彭成志(研究员,1976年出生),姚星灿(教授,青千,1983年出生),都成了独当一面的帅才,潘建伟的博士导师林格教授蔡评价,尽管潘建伟手下有一个汇集各领域精英的团队,但在这个团队中,潘建伟本人才是那颗核心的大脑

这次代表潘建伟团队去美国领克利夫兰奖的印娟教授,在量子物理与量子信息研究部官网上,职称一栏显示是副研究员。看到这里我突然脑洞大开,潘老师既没有亲自去,也没有派陆朝阳或陈宇翱去,是不是怕美国下黑手,像孟晚舟一样,给扣了。中美贸易战扑朔迷离,不得不防啊!当然,更有可能是我想多了。印娟教授(1982年出生,也是潘建伟的研究生)担任量子科学实验卫星量子纠缠源分系统主任设计师,去领奖也无可厚非。

根据量子物理与量子信息研究部官网消息,研究部的成果先后10次入选两院院士评选的中国年度十大科技进展新闻

1994年,中国科学报联合人民日报等多家媒体,推出了两院院士评选1994年中国十大科技新闻活动。1996年,评选活动更名为中国重大科技事件,1997年正式改成沿用至今的名称——“中国十大科技进展新闻世界十大科技进展新闻。主办方为中国科学院和中国工程院,2018年度是第25次评选。

另外一个较有影响力的十大评选是“中国科学十大进展”,2005年,科技部基础研究管理中心和中国科学技术协会学会学术部开始组织中国基础研究十大新闻的评选活动。自2010年度起,中国基础研究十大新闻改称中国科学十大进展, 2018年度将是第14次评选,目前尚未揭晓。

根据本人统计,潘建伟院士团队的研究成果11年度12次入选“中国十大科技进展新闻”,2017年度有两项成果入选,可谓是前无古人。具体是:2003年度、2004年度、2006年度、2007年度、2008年度、2010年度、2012年度、2014年度、2015年度、2016年度、2017年度(两项)。

同时,5次入选“中国科学十大进展”,分别是:2007年度、2010年度、2012年度、2015年度、2017年度。

最后,祝愿以潘建伟院士为首的量子物理与量子信息研究部、合肥微尺度物质科学国家研究中心,再接再厉,再创辉煌!

 

 

附:量子物理与量子信息研究部入选“中国十大科技进展新闻”和“中国科学十大进展”情况

2003年度十大科技进展新闻

7.中国科学技术大学在量子通信实验领域取得重大进展

该校量子物理与量子信息实验室成功实现了量子纠缠态的浓缩,并利用这一技术在国际上首次实现了远距离量子通信中最为关键的单元器件——量子中继器,为未来远距离量子通信的实现奠定了基础。《物理评论快报》刊登了这一研究的论文。《自然》杂志以封面文章的形式发表了中国科大教授潘建伟与奥地利维也纳大学合作者关于任意纠缠态纯化的研究论文。

2004年度十大科技进展新闻

9. 我国量子信息实验领域取得重大突破

2004年7月1日,《自然》杂志发表了中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)潘建伟教授和他的同事杨涛、赵志等完成的重大研究成果:在国际上首次通过实验实现了五粒子纠缠态以及终端开放的量子态隐形传输。该成果表明,我国在多粒子纠缠态的研究方面成功超越了美、法和奥地利等国家,进入国际领先水平。

2006年度十大科技进展新闻

9. 实现两粒子复合系统量子态的隐形传输

中国科学技术大学潘建伟教授领导的研究小组在国际上首次成功地实现了两粒子复合系统量子态的隐形传输,并且第一次成功地实现了对六光子纠缠态的操纵。该研究成果的论文发表在《自然·物理》杂志上,并以封面形式报道,这是中国科学家的文章首次出现在该杂志封面。该研究结果为各种实用化的量子信息研究开创了新起点,对容错量子计算、量子中继、普适量子纠错等重要研究方向将产生极其深远的影响。

2007年度十大科技进展新闻

4. 实现六光子薛定谔猫态

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟、杨涛、陆朝阳等科学家,通过对多光子操纵技术的进一步发展,实现由六个光子极化状态相干叠加形成的薛定谔猫态,并在同一装置上可以直接用于量子计算的六光子簇态,刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界记录。这一成果表明,中国在多粒子纠缠研究领域再次成功超越美国、德国和奥地利等发达国家,保持了国际领先水平。

2007年度科学十大进展

二、在多光子纠缠和光学量子计算的实验方面取得新进展

2008年度十大科技进展新闻

9. 量子中继器实验被完美实现

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授潘建伟及其同事苑震生、陈宇翱等,利用冷原子量子存储技术,在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠,以进行进一步的传输和量子操作。该实验成果完美实现了远距离量子通信中急需的“量子中继器”,向未来广域量子通信网络的最终实现迈出了坚实的一步。8月28日出版的《自然》发表了这项重要研究成果。由于量子中继器的实验实现在量子信息研究中的重要意义,《自然》杂志为此专门向有关科学新闻媒体发布了题为《量子推》(Quantum Boost)的新闻稿,称赞该工作“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。

2010年度十大科技进展新闻

8. 实现16公里自由空间量子态隐形传输

由中国科学技术大学和清华大学组成的联合小组,在北京八达岭与河北怀来之间架设了长达16公里的自由空间量子信道,并取得了一系列关键技术突破,成功实现了世界上最远距离的16公里的量子态隐形传输,这个距离是目前世界纪录的20多倍。该实验首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性,向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要一步。英国《自然光子学》杂志以封面文章发表了这一成果。

2010年度科学十大进展

十、实验实现最远距离自由空间量子隐形传态

2012年度十大科技进展新闻

8. 可扩展量子信息处理获重大突破

中国科大潘建伟小组利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术,在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。该项研究成果2月12日发表在《自然—光子学》上。随后,他们利用八光子纠缠,在国际上首次实验实现了拓扑量子纠错,取得了可扩展容错性量子计算的重大突破,成果以长文形式发表在2月23日《自然》杂志上。《自然》杂志专门为此发布了新闻简报,审稿人认为:“非常重要的原理性实验,一个艰苦卓绝的英雄主义的量子光学实验,是对拓扑纠错这一当前量子信息处理最引人注目的范例中关键一环的实验验证。”

2012年度科学十大进展

二、可扩展量子信息处理取得系列重要进展

2014年度十大科技进展新闻

3. 量子通信安全传输创世界纪录

中国科学技术大学潘建伟院士及其团队与中科院上海微系统所和清华大学合作,通过发展高速独立激光干涉技术,结合高效率、低噪声超导纳米线单光子探测器,将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,并将成码率提高了3个数量级,创下新的世界纪录。11月7日出版的《物理评论快报》发表了这一重要成果,审稿人评论认为“实用量子密钥分发的重要里程碑”和“物理和技术上的重大进展”,并被选为“编辑推荐”论文。同时,欧洲物理学会下属网站《物理世界》也以《安全的量子通信传输到远距离》为题,对其进行了报道。

2015年度十大科技进展新闻

1. 首次实现多自由度量子隐形传态

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》杂志撰文评论:“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”该成果已被欧洲物理学会评为“2015年度物理学重大突破”。

2015年度科学十大进展

一、实现单光子多自由度量子隐形传态

2016年度十大科技进展新闻

1. 成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”

2016年8月16日1时40分,长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。首席科学家潘建伟院士率领团队完成自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术,包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。工程由中科院国家空间科学中心、中国科学技术大学、中科院上海微小卫星创新研究院、中科院上海技术物理研究所、对地观测与数字地球科学中心等单位联合完成。量子卫星的成功发射和在轨运行,将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位,实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升,对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

2017年度十大科技进展新闻

3,世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生

2017年5月3日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平,团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源,通过电控可编程的光量子线路,构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。实验测试表明,该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展,为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。

8. 量子通信“从理想王国走到现实王国”

2017年1月18日,我国研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试后,正式交付使用。2017年6月16日,中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队宣布,利用“墨子号”在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”于9月29日正式开通。结合“墨子号”卫星,我国科学家成功与奥地利实现了世界首次洲际量子保密通信。“墨子号”圆满实现了三大既定科学目标,用潘建伟的话说,千公里级的星地双向量子通信,终于“从理想王国走到了现实王国”。

2017年度科学十大进展

一、实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态。

 

 

资料来自网络,未列出来源,敬请见谅!

文中难免有遗漏和谬误,欢迎批评指正!



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