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中国科大青年教授段路明研究成果居量子领域最前沿

发布时间:2001-07-06

日前,世界权威学术杂志―英国《自然》、美国《科学》和《物理评论快报》频频刊载中国科技大学青年教授段路明发表的学术论文,并受到国际著名学术权威的推 介,还受邀前赴哈佛大学、麻省理工学院等世界一流大学进行学术交流,在信息领域国际学术会议上多次作特邀报告。

段路明是中国科技大学土生土长的本科生和博士生,1994年毕业,1998年获博士学位,师从中国科大量子通信与量子计算开放实验室主任郭光灿教授,毕业 后留校任教。在量子信息和量子光学的基础理论问题研究领域,特别是在新兴的量子信息领域,完成了一系列国 际创新工作。在科大读博期间就以在《物理评论快报》发表2篇论文、总计发表论文40 篇、获选全国百篇优秀博士论文的出色表现,提前一年毕业。留校后,段路明博士与郭光灿教授合作,在国际上率先提出量子避错编码,用于克服量子信息系统最主 要障碍的消相干问题;提出概率量子克隆这一全新研究方向,研究最佳概率量子克隆过程。这些工作得到了国际同行,包括量子信息界权威人世Charles Bennett教授的的高度评价,并被广泛引用,称为“段-郭”界限。

段路明是科大破格晋升的最年轻的教授、博士生导师之一,现任中国科大量 子通信与量子计算开放实验室副主任,以其在量子信息领域的突出成就,1999年应邀担任美国《物理评论快报》的特邀审稿人,2000年又成为英国《自然》 杂志的特约审稿人。1999 年段路明赴奥地利Innsbruck 大学理论物理研究所从事博士后研究。2000年底,他在《物理评论快报》上发表《纠缠与压缩原子束》一文,提出了在量子通信领域极富应用价值的新观点、新 方法。美国颇具影响的物理新闻网站《物理评论聚焦(Physical Review Focus )》写专文予以推介,哈佛大学Lukin博士撰文称赞“该工作揭开了压缩态研究的一个新的篇章”。

2001 年1月,段路明与同事合作在Nature杂志发表题为《利用玻色―爱因斯坦凝聚体制备多粒子纠缠》论文,首次将目前物理学的两个热门前沿领域玻色―爱因斯 坦凝聚与量子信息研究有机结合,Nature在同期邀请该领域国际著名专家对其进行评述介绍,美国罗彻斯特大学N.P.Bigelow 教授称“该工作提供了物理学家一个新的激动人心的方法”,“联姻了量子纠缠和玻色―爱因斯坦凝聚体的研究,从而杰出地创造了产生新一代非经典量子态的可能 性”。该工作可应用于原子钟研究,并且原则上可使原子钟从现在的最佳精度上再提高3个量级,即1000 倍左右,而原子钟是各种高精密度测量等尖端技术的基础。因此,欧洲媒体在报道该研究成果时将段路明称为“原子的‘上帝’”。2001年6月,他发表在 Science上关于几何量子计算的的论文,首次提出了一种能够克服现有各种量子计算机方案中某些主要困难的、可行的实验方案―几何量子计算。美国麻省理 工学院S.Llyd教授在评论中介绍“2000多年以来,几何学一直在人类知识中占有重要地位,最近50年它在数学中的地位才被计算机超过。然而现在,古 老的几何学又重新焕发了生机。段(路明)等的工作使几何学可用于实现理想的量子计算,从而使得量子计算的实现更灵活,更能抵抗噪声和错误的影响”。

段路明博士已经成为站在世界量子科学领域最前沿的科学家,成了该领域引人注目的人物。日前,段路明在接受采访时,腼腆而深情地说,“在世界一流大学和国际 学术论坛上,最令我感到光荣和自豪的事儿,就是主持人介绍我是中国科大培养的博士、是一个中国人!”(中国科大)