中科大教授獲美國量子計算獎

2020-10-09 熱榜內容

澎湃新聞記者 虞涵棋

作為量子信息領域的80後明星科學家，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）宣布將2021年度羅夫·蘭道爾和查爾斯·本內特量子計算獎（2021 Rolf Landauer and Charles H. Bennett Award in Quantum Computing）頒給陸朝陽，獎勵其「對光量子信息科學，尤其是固態量子光源、量子隱形傳態和光量子計算的突出貢獻」。

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。

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（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。

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。

責任編輯：李躍群

校對：張豔

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