全球僅5人，中國第1人！中科大80後教授獲量子計算國際獎項

作為量子信息領域的80後明星科學家，有「量子鬼才」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（American Physical Society）公布，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」（Rolf Landauer and Charles H. Bennett Award in Quantum Computing），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。這是繼榮獲「2020年阿道夫·倫獎章」 後，陸朝陽教授本年度獲得的又一國際獎項。

量子技術的巨大潛力已經得到普遍共識和廣泛關注。近年來，隨著各個國家的大力支持和產業界的雄厚資金投入，量子信息科學發展迅猛，被稱為「第二次量子革命」。由於該領域的重要性，美國物理學會在2015年專門新設立了「蘭道爾—本內特量子計算獎」，用於表彰在量子信息科學領域—特別是在利用量子效應實現經典方法無法完成的任務方面—做出傑出貢獻的科學家。

國際評審委員會每年在全世界範圍內評選出一名博士畢業12年之內的青年科學家。前四屆獲獎人分別來自美國麻省理工學院、加州理工學院、瑞士蘇黎世聯邦理工學院和澳大利亞南威爾斯大學。

陸朝陽，1982年出生於浙江東陽，2000年考入中科大。本科畢業後，他被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。該工作隨後入選了兩院院士評選的年度中國科技十大進展新聞。同年，陸朝陽在國際上首次用光子實現了量子大數分解算法。

2008年，陸朝陽進入英國劍橋大學卡文迪許實驗室轉向固態量子光學的研究，在三年之內完成了博士論文和答辯，同時成為了入選比例不到1%的劍橋大學邱吉爾學院Fellow。博士期間，他以第一作者在國際上首次觀測到單電子自旋的實時量子躍遷和非破壞性測量，為固態量子計算解決了一個基礎性難題。

陸朝陽教授和潘建偉院士。

完成博士答辯後，陸朝陽選擇了回國，以期為祖國的量子研究貢獻自己的一份力量。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。28歲那年，他成為當時中科大最年輕的正教授。

2019年，「夢之隊」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。

2017年，歐洲物理學會宣布將菲涅爾獎（Fresnel prize）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（Adolph Lomb Medal），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。

陸朝陽以量子糾纏研究聞名。量子糾纏指不同粒子無論相隔多遠，量子態都可以相互關聯的現象。他曾實現過八光子糾纏——這是一項世界紀錄——還提交過使用了十光子糾纏的成果。這些成就讓維也納量子科學與技術中心的量子物理學家安東·蔡林格將他稱作「光子糾纏鬼才」。

在陸朝陽看來，量子技術方面的科技競爭激烈異常，不能有絲毫的鬆懈。他將科研融入血液，不管是在辦公室還是在走路、坐車、洗澡，隨時思索科研問題。

「首次見證量子計算機的表現超過傳統計算機會是非常激動人心的體驗。」陸朝陽說。關於研究量子計算，他曾對媒體表示：「做科研工作可以聆聽自己的夢想，跟隨自己的興趣。這種工作的本質就是每天的太陽都是新的，一直在創新，挑戰新高度。」

陸朝陽對未來的科研道路充滿了信心，他表示「量子疊加和糾纏的新原理為傳統通信、計算和精密測量的技術革新升級提供了一條全新的途徑。」

陸朝陽把量子計算機與經典計算機之間的比較比喻成雷射與燈泡。量子計算機的發展或將遵循與雷射相似的發展軌跡，最初作為實驗室內的實用工具，之後才在許多不同領域中獲得應用。

他從雷射發展歷史的啟發來猜測，現在已經發現的許多應用，例如量子密鑰分發和一些量子算法，都可能只是未來第二次量子革命的冰山一角。

資料來源：鎂客網、光行天下、TOP大學來了、東陽日報