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解密中国量子通信领跑者——潘建伟团队

2016-01-08 11:42
kumsing
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  1月8日上午9时,正在人民大会堂召开的国家科技奖励大会传来消息,2015年国家最高科技奖再度出现空缺,同样一幕首次发生在11年前的2004年。

  数天前与4位国家最高科技奖得主一起获得小行星命名的中国科学首个诺贝尔奖得主屠呦呦,无缘中国科技界的最高荣誉。

  国家最高科学技术奖于2000年设立。每年获奖者不超过两名。迄今已有25位杰出科技工作者获此殊荣,他们的平均年龄超过80岁。

  而国家自然科学奖一等奖去年出现很大争议,今年的评奖工作大家拭目以待,结果不错,来自中国科大的“多光子纠缠及干涉度量”研究摘得此奖,实至名归。

  这是一个1997年开始,从追随到赶超的精彩故事。早在2012年12月,《自然》杂志在报道潘建伟团队时曾写道,“在量子通信领域,中国用了不到10年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅,将领先于欧洲和北美。”

  中国科学院院士潘建伟

  “我一直都知道他(潘建伟)会有一个精彩的职业,但是他的成功令人难以置信,我想这是任何人都没有预见到的。我为他感到骄傲。”三年前,奥地利维也纳大学物理学家AntonZeilinger在接受《自然》杂志采访时说。

  “建伟教授和他的合作者1997年最早开始从事量子态的隐形传输,这实际上是拉开了量子通信(研究)的一个序幕。回国以后他带领团队,不光是从量子通信,很快又扩展到了量子计算等等方面,所以把国家在量子通信、量子计算这十几年,从追随者很快的变成了一个引领者,这方面建伟和他的团队作出了很大的贡献。”2015年4月,在未来论坛的讲座上,北京大学物理学教授谢心澄这样评价潘建伟。

  功到自然成。2016年1月8日,中国科学院院士潘建伟及其团队的“多光子纠缠及干涉度量”研究,获得中国科学技术领域的最高奖项——国家自然科学一等奖。

  多光子纠缠干涉量度学是基于人类对于量子力学基本问题(如量子纠缠、非定域性)的深入研究和实验量子调控技术的巨大进步发展起来的新兴学科。

  根据量子物理理论,人们可以通过对光子、原子等微观粒子的精确操纵,以一种变革性的方式对信息进行编码、调制和传输,在确保通信安全和提升计算速度等方面能够突破经典信息技术的瓶颈。所以,对于这些微观粒子纠缠的相干操纵是发展实用化量子信息和量子通信必须的技术准备。

  基于这种思路,潘建伟和他的团队选择将光子作为研究和操纵对象,用了十几年的时间,极大地发展了多光子纠缠和干涉技术,并通过操纵光子,率先实现了量子信息处理关键方案(如量子隐形传态)和几乎所有的重要量子算法,继而系统地应用于量子通信、量子计算和量子精密测量等多个研究方向,不但奠定了广域量子通信和光学量子信息处理的科学基础,也将量子保密通信技术带入现实应用。

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