看这位“量子鬼才”如何在量子世界里“升级打怪”

2019年12月09日 12:00 次阅读 稿源:中国科大本科招生 条评论

2019年12月6日,日本仁科纪念基金会基金会理事长、诺贝尔物理学奖得主小林诚宣布将2019年度“仁科芳雄亚洲奖”授予中国科学技术大学陆朝阳教授,表彰他在“基于单光子的量子信息科学方面的杰出贡献”。仁科纪念基金会是为纪念“日本近代物理之父”仁科芳雄而设立,基金会颁发的“仁科芳雄纪念奖”是日本物理学界历史最悠久、影响力最大的奖项。

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2012年,基金会新设立“仁科芳雄亚洲奖”,以奖励日本之外的其他亚洲国家在物理学研究中做出突出贡献的青年科学家。该奖每年颁发一次,每次奖励一名,获博士学位未满15年的青年物理学者可被提名推荐。

“量子鬼才”陆朝阳

2018年英国《自然》杂志评选出了10位有代表性的中国科学家,称之为“中国科学之星”。1982年出生于浙江东阳的中国科大教授陆朝阳榜上有名,被《自然》杂志称为“量子鬼才”。

中国科大最年轻的教授

陆朝阳于 2000 年考入中国科学技术大学,本科毕业后,他被保送进入合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理和量子信息研究部,师从潘建伟教授开展光子纠缠和量子计算方面的研究,表现出了卓越的科研创新能力。

2007年,硕士期间的他作为第一兼通讯作者在国际上首次实验了对六光子纠缠的操纵,制备了“薛定谔猫态”和簇态,刷新了多光子纠缠和光学量子计算领域的两项世界记录。这个工作入选了两院院士评选的年度中国科技十大进展新闻。

同年,陆朝阳在国际上首次用光子比特实现了肖尔大数分解算法,成果被美国物理学会以“量子计算的突破”专题报道,并入选了年度中国高等学校十大科技进展。

2008年,陆朝阳获得全额奖学金进入剑桥大学卡文迪许实验室转向量子点单光子源和电子自旋操纵方面的研究。博士期间,陆朝阳以第一作者在国际上首次观测到单电子自旋的实时量子跃迁和非破坏性测量,为固态量子计算解决了一个基础性难题。陆朝阳用了不到三年的时间在剑桥大学完成了博士论文和答辩,同时,还入选了竞争异常激烈的剑桥大学丘吉尔学院的青年研究员(入选比例不到1%)。

回国后,时年28岁的陆朝阳成为中国科学技术大学最年轻的正教授之一。同年,他还入选了中组部首批国家“青年千人计划”和上海市“千人计划”。

中国科大量子梦之队

陆朝阳回国后继续与恩师潘建伟院士保持密切合作,并组成了中国科大量子“梦之队”。近年来,陆朝阳和同事们在量子光学和量子信息的研究方向取得了一系列具有重要国际影响力的研究成果。

他们系统性地发展了脉冲共振荧光、极化微腔耦合量子点等方法,解决了单光子源和纠缠光子源的品质和效率等瓶颈问题,在光量子计算和多光子纠缠方面处于国际引领地位;首次在类石墨烯单原子层材料中发现非经典单光子发射,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路;在国际上率先实现了超越历史上第一台电子管和晶体管计算机的针对波色取样任务的量子计算原型机;首次实现了单光子多自由度和高维度的量子隐形传态,为复杂量子系统的完整态传输和发展高效量子网络打下了坚实的科学基础。

陆朝阳目前已发表包括《科学》和《自然》5篇,《自然》子刊9篇、《近代物理评论》1篇、《美国科学院院刊》3篇、《物理评论快报》24篇在内的国际顶级学术期刊发表了60余篇论文,被引用5400多次。

他的研究成果多次入选两院院士评选的年度中国十大科技进展新闻、英国物理学会评选的年度物理学突破、美国光学学会评选的国际光学年度重要进展等。

他入选了中组部首批青年千人计划、科技部中青年科技领军人才、美国光学学会会士,获得了国家自然科学一等奖、香港求是杰出青年学者奖、国家杰出青年基金、中国五四奖章、欧洲物理学会菲涅尔奖、中国物理学会的“黄昆物理奖”等荣誉。

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