中科大80後科學家陸朝陽獲美國物理學會量子計算獎

作為量子信息領域的80後明星科學家，有「量子巫師」美名的中國科學技術大學教授陸朝陽的研究工作再次獲得國際獎項認可。

當地時間10月7日，美國物理學會（APS）宣布，授予中國科學技術大學陸朝陽教授2021年度「蘭道爾—本內特量子計算獎」（RolfLandauerandCharlesH.BennettAwardinQuantumComputing），表彰他「在光學量子信息科學，特別是在固態量子光源、量子隱形傳態和光量子計算方面的重要貢獻」。

陸朝陽1982年出生於浙江東陽，2004年從中科大本科畢業，隨後保送進入微尺度物質科學國家實驗室，師從潘建偉從事光量子信息方面的研究工作。2007年，24歲的他作為第一作者在國際上首次實驗實現了六光子糾纏「薛丁格貓態」和「簇態」，刷新了光量子糾纏的兩項世界記錄。

2008年，潘建偉主動推薦陸朝陽進入劍橋大學卡文迪許實驗室轉向固態量子光學的研究，並希望他全面掌握了相關最新技術以後，回國發展，為國家在未來量子信息核心技術的競爭中儲備人才。在劍橋期間，陸朝陽不負眾望，在國際上首次實現了單電子自旋的非破壞性測量，為固態量子計算解決了一個基礎性難題，這一成果發表在《自然》上。

2011年初，在完成博士論文答辯的同時，陸朝陽還入選了競爭異常激烈的劍橋大學邱吉爾學院的Fellow（比例約1%）。博士一畢業，陸朝陽未做停留，如約回歸潘建偉院士的研究團隊。

回國後，陸朝陽加入潘建偉帶領的中科大量子信息「夢之隊」，在量子計算、量子通信、多光子糾纏、光子操控等方向上獲得突破。2019年，該團隊與國內外科學家合作，在國際上首次實現了20光子輸入6060模式幹涉線路的玻色取樣量子計算，輸出了複雜度相當於48個量子比特的希爾伯特態空間，其維數高達三百七十萬億。這個工作同時在光子數、模式數、計算複雜度和態空間這四個關鍵指標上都大幅超越之前的國際記錄，其中，態空間維數比國際同行之前的光量子計算實驗高百億倍。美國物理學會網站以「玻色取樣量子計算逼近裡程碑」為題對該工作做了精選報導。

期間，這位東陽籍科學家也屢屢獲獎，如中科院青年科學家獎、「黃昆物理獎」、騰訊基金會發起的「科學探索獎」。2016年，陸朝陽參與的「多光子糾纏及幹涉度量」項目獲國家自然科學一等獎。

在國際上，2017年，歐洲物理學會宣布將菲涅爾獎（Fresnelprize）授予陸朝陽，為獎勵量子電子學和量子光學領域35歲以下青年科學家的國際最高榮譽，每兩年頒發一次。他成為繼導師潘建偉和師兄陳宇翱之後第三位獲得該獎項的中國科學家。

2020年，陸朝陽被美國光學學會授予阿道夫隆獎章（AdolphLombMedal），實現了中國科學家的本土研究工作在該獎項上零的突破。阿道夫隆獎章設立於1940年，是美國光學學會歷史最悠久的獎項之一，在國際範圍內每年獎勵一名在光學領域做出突出貢獻的青年科學家。

羅夫·蘭道爾和查爾斯·本內特量子計算獎由美國物理學會在2015年設立，以紀念兩位在信息學和物理學領域做出奠基性貢獻的科學家。前者提出著名的蘭道爾原理，在平衡態擦除1比特信息所需的最小能量為kTln2（k為玻爾茲曼常數，T為環境溫度），並由此給出了計算機的理論能耗下限。後者則是量子密鑰分發和量子隱形傳態方案的創始人之一。獎項每年頒發一次，旨在表彰量子信息科學領域新近的傑出貢獻，尤其是利用量子效應來執行純經典方法難以實現的計算和信息管理任務。