近日，中國科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室潘建偉教授和他的同事楊濤、張強等在量子通信研究領(lǐng)域再獲重大突破，首次成功實現(xiàn)了復(fù)合系統(tǒng)量子態(tài)的隱形傳輸及六光子糾纏態(tài)的操縱。在最新出版的英國《自然》雜志在其子刊《自然·物理學(xué)》以封面文章形式發(fā)表了該研究成果，這是我國科學(xué)家首次在該雜志發(fā)表封面文章。此前，潘建偉教授已經(jīng)先后在《自然》雜志發(fā)表了8篇論文，在《物理評論快報》雜志發(fā)表了16篇論文。
1997年由潘建偉及其奧地利同事首次完成的單光子量子態(tài)隱形傳輸是量子信息發(fā)展的一個里程碑。此后，各種各樣的量子態(tài)隱形傳輸實驗得到了實現(xiàn)，但所有的實驗都只能傳輸單個粒子的量子態(tài)。由于和單個量子態(tài)相比所具有的復(fù)雜性，實現(xiàn)復(fù)合系統(tǒng)量子態(tài)隱形傳輸在技術(shù)上面臨著巨大的挑戰(zhàn)。潘建偉教授領(lǐng)導(dǎo)的中國科大研究小組在國家自然科學(xué)基金、科技部973計劃、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新項目等的支持下，同德國、奧地利等國的同事合作對這一世界性難題進(jìn)行近十年研究。他們首先對飛秒脈沖激光器進(jìn)行改造，將其輸出功率提高了一倍以上，并且通過巧妙的設(shè)計解決了倍頻晶體容易損傷的問題，這樣就可以在實驗上同時操縱三對超高亮度的糾纏光子對。其中的一對光子可以制備成待傳輸?shù)母鞣N兩光子復(fù)合系統(tǒng)，另外兩對糾纏光子構(gòu)成并行的量子通道，分別用來隱形傳輸復(fù)合系統(tǒng)中兩個光子的量子態(tài)。實驗結(jié)果表明，不僅兩個光子的量子態(tài)能被精確傳輸，兩光子系統(tǒng)中的各種關(guān)聯(lián)關(guān)系也能被精確傳輸。該實驗不僅在國際上首次成功地實現(xiàn)了復(fù)合系統(tǒng)量子態(tài)的隱形傳輸，而且第一次成功地實現(xiàn)了六光子糾纏態(tài)的操縱。
復(fù)合系統(tǒng)的量子態(tài)隱形傳輸?shù)膶崿F(xiàn)為各種實用化的量子信息研究開創(chuàng)了新的起點，對于容錯量子計算、量子中繼、普適量子糾錯等重要研究方向具有極其深遠(yuǎn)的影響。為此，在近期發(fā)表的《自然》雜志研究亮點欄目中對該工作進(jìn)行專門報導(dǎo)，稱贊潘建偉等人的實驗成果是在“在大尺度量子通信研究中取得的長足進(jìn)展”。
近年來，潘建偉教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組不斷在《自然》《自然·物理學(xué)》和《物理評論快報》等國際權(quán)威期刊上發(fā)表論文，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界具有廣泛影響并被高度評價。
潘建偉教授1970年出生于浙江東陽，1992年畢業(yè)于中國科技大學(xué)近代物理系，1995年獲中國科技大學(xué)理論物理碩士學(xué)位，1999年獲奧地利維也納大學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國科技大學(xué)近代物理系教授、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室量子物理與量子信息實驗部主任，其研究成果多次入選世界物理學(xué)十大進(jìn)展、中國十大科技進(jìn)展和中國高校十大科技進(jìn)展，并先后獲奧地利科學(xué)院Erich Schmid獎，歐洲物理學(xué)會Fresnel獎，第15屆“中國十大杰出青年”，第六屆“中國青年科學(xué)家獎”，2005年度“求是杰出科學(xué)家獎”和中國科學(xué)院“杰出科技成就獎”等國內(nèi)外多項獎項。(中國科技大學(xué))
