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我室“量子信息技术的基础研究”成果获得国家自然科学奖二等奖

发布时间:2004-02-03
据新华网消息,中共中央、国务院20日上午在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。我校郭光灿、段路明、郑仕标、周正威、张永生等完成的“量子信息技术的基础研究”成果获国家自然科学奖二等奖。此次全国共评出国家自然科学奖一等奖1项、国家自然科学奖二等奖18项。
(科技处)

“量子信息技术的基础研究”成果简介
中国科学技术大学郭光灿、段路明、郑仕标、周正威、张永生等针对量子信息技术若干热点问题开展深入的研究,共发表SCI论文153篇,SCI他引452次,主要发现点是:
1. 在国际上首创概率量子克隆原理,为有效提取量子信息提供新的途径。量子不可克隆定理给量子信息的提取设置了不可逾越的界限,于是学术界着眼于不精确克隆的 研究。现有两种不同原理的量子克隆机:普适克隆和概率克隆。后者为该项目组首创,其原理是将幺正操作和量子测量结合起来,以一定的几率克隆出保真度为1的 量子态。 证明了,只有线性无关的态集才能被概率克隆,并推导出最大克隆效率的公式。此外还采用线性光学方法在实验上研制成功普适量子克隆机。
2. 在国际上首创量子避错编码原理并已被美国学者在实验上所证实。量子计算机实际应用的最重要障碍是环境会不可避免地引起消相干。量子编码是克服消相干的最有 效办法。现有三种不同原理的编码方案:纠错、避错和防错,其中避错编码原理是该项目首创的。与英国学者独立地发现不会消相干的“相干保持态”,进一步提出 避错编码的方案,它具有明显优点。美、意等国学者在此基础上做了许多新的推广, 美国Los Alamos和NIST三个小组相继在实验上证实了避错原理的正确性。
3.量子处理器是量子通信网络和量子计算的基本单元,消相干是其研制中的主要困难,提出一种易于克服光腔消相干影响的量子处理器,可以在量子信息技术上发挥重要作用。法国巴黎高师学者在实验上已证实其原理的正确性。
4.提出一种基于量子纠缠的信道编码的量子密钥分配新方案,它具有显著的优点。
5.发现奇、偶相干态的奇异非经典特性;首次在实验上证实纠缠可以有效地降低通信复杂度;提出非破坏性量子质询新方案,使成功效率达100%。