送交者: datu 于 2005-2-02, 10:42:12:
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标 题: 潘建伟： 引领我国量子信息研究迈向世界一流(zz)
发信站: BBS 水木清华站 (Wed Feb 2 22:47:56 2005), 站内
潘建伟： 引领我国量子信息研究迈向世界一流(zz)
from：中国科大报
岁末年初，激动人心的喜讯频频飞入中国科大校园，我校青年教授潘建伟等关于“五
光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输”的研究成果先后获得多项殊荣———美国物理学
会评选的“2004年度国际物理学十大进展”、欧洲物理学会评选的“2004年度国际物理
学十大进展”、“2004年度中国高校十大科技进展”和“中国2004年度十大科技进
展”，这是我国科学家在国内取得的研究成果首次同时入选国际两大物理学会的年度十
大进展，也是本年度全国高校中唯一一项入选十大科技进展的成果。
2005年1月13日，在评选活动组委会举行的新闻发布会上，全国人大副委员长、中
科院院长路甬祥院士和全国政协副主席、中国工程院院长徐匡迪院士对此进行了精彩点
评，认为，中国科大关于五光子纠缠实验成果表明，我国在量子信息实验领域取得重大
突破，对粒子“纠缠”的这一科学研究，已经成功超越了美国、英国、奥地利等发达国
家，进入了国际先进水平。
2004年7月1日，英国《自然》杂志发表他和同事杨涛教授等的重大研究成果———在
国际上首次获得五粒子纠缠态的制备与操纵，即通过特殊的方法，使一定空间范围内的五
个光子之间产生“感应”效性。这已经是他第八次在国际最著名的科技期刊《自然》杂
志上发表高质量学术论文。
潘建伟研究的领域———量子物理学与量子信息学———在平常人看来似乎玄而又
玄，面对记者，他尽量用通俗易懂的语言描述它的应用前景：在科幻小说《星际旅行》
中，星球战士可以在某一地点突然消失，而瞬间之后却出现在遥远的另一地点。那么，现
实生活中是否存在某种手段，可以把某一客体以最快捷的方式输送到遥远的另一地点呢？
如果有，那是一种什么样的手段呢？潘建伟所做的研究，正是实现这种“远程传送”幻
想前的最脚踏实地的基础理论与实验研究———要想实现远程瞬间传送，必须找到相距
遥远的两个客体之间的感应状态以及信息隐性传输的方式。
这一研究，首先必须从微观世界的分子、原子、粒子层面做起。在微观世界里，存在
着一种“量子纠缠”现象，即不论两个粒子间的距离多远，一个粒子的任何变化都会影
响到另一个粒子，让另一个粒子获得“感应”，这种现象也被爱因斯坦称为“遥远地点
间幽灵般的相互作用”。于是，“多粒子纠缠态的制备与操纵”成为近年来国际上量子
物理与量子信息研究领域的热点。
为了进行远距离的量子密码通信或量子态隐性传输，必须让距离遥远的两地共同拥有
最大的量子纠缠态，这其中最关键的技术就是量子纠错，但要实现普适性的量子纠错，仅
仅靠已经发现的三粒子和四粒子之间的纠缠还无法满足需要，必须同时把五粒子纠缠起
来，并加以相干控制才行。潘建伟等的成果就是利用五光子的纠缠源，成功演示了一种
更新颖的量子态隐性传输，即“终端开放”的量子态隐性传输。在实验中，他们在不确
定选择某个粒子作为量子态输出终端的情况下，先将一个粒子的量子态隐性传输到另外
多个纠缠着的粒子上———尽管这些粒子分别在相距遥远的不同地点，但他们发现只要
通过适当的操作，仍然可以将输入的量子态在任意选定的一个粒子上读出。
《自然》杂志称赞说，“尽管五粒子纠缠态以及终端开放量子态隐性传输的实现非常
困难，但中国科学技术大学的潘建伟教授和同事们完成了这一壮举，他们的实验方法将在
量子计算和网络的量子通信中有重要应用。”欧洲物理学会评价说，“潘建伟的研究创
造了多粒子纠缠态的新记录，是在利用量子力学基本原理进行量子信息处理的努力过程
中的重大突破”。国际同行评价道，“这是多粒子纠缠态实验研究上的重大突破，将极
大地推动量子纠错和网络化信息处理的实验探索”。
这一最新研究进展是潘建伟在最近7年时间里，在这一领域孜孜耕耘的基础上获得
的。此前，他已做出了多项原创性的世界级成果。1997年，他首次成功地实现了量子态隐
形传送，该成果被欧洲物理学会、美国物理学会分别评选为年度世界物理学十大进展之
一。
1999年，《自然》杂志从百年来在该杂志发表过的物理学论文中选出21篇经典性论
文，该研究成果与爱因斯坦的相对论一道名列其中；同年，他首次成功实现三光子、四光
子纠缠态，并利用多粒子纠缠态首次成功地实现了GHZ定理的实验验证，揭示了量子力学
非定域性与爱因斯坦定域实在论之间的矛盾，被美国物理学会评为年度世界物理学十大进
展之一。2003年，在世界上首次成功实现自由量子态隐形传输、纠缠态纯化以及量子中
继器，为量子通信的远程化打下了坚实的基础。《自然》杂志以封面文章的形式报道了
他在量子纠缠态纯化在远程量子通信中的重要性的成果；关于自由量子态隐形传输的研
究成果被欧洲物理学会评选为年度世界物理学的十大进展之一；关于量子中继器的研究
成果分别被中国科学院、中国工程院与中国教育部评为年度中国十大科技进展、年度中
国高校十大科技进展。
潘建伟教授在《自然》、《Physical Review Letters》等国际权威学术刊物上发表
的一系列论文，使得他在量子物理与量子信息领域的研究取得了比较系统的前沿原创性成
果。
“现代量子物理研究的不断进展，无疑为人类铺就了一条让幻想走向现实的道路。假
以时日，或许在几个世纪之后，就能够实现传输人类本身的梦想，而不再是《星际旅行》
中那样的科学幻想而已。”潘建伟说：“但我们在‘星际旅行’前，一切的科学研究都
要脚踏实地。”
“当然，量子信息传输的远景意义还不仅在于星际旅行，它对研制功能强大的超级计
算机和实现‘万无一失’的通信保密系统，也具有非常诱人的应用前景”潘建伟说。
潘建伟教授近年来在国际前沿领域开展了一系列卓有成效的学术合作。他先后在奥地
利因斯布鲁克大学、维也纳大学，德国海德堡大学做合作研究，不断提升自己的学术水
准，他还与国内量子信息领域的同行们保持了密切的合作关系。目前，他在国内的的主
要研究基地———中国科技大学，正和他的同事们一道，努力在１０多公里长的距离内
实现量子纠缠态。一旦这一实验取得成功，将意味着量子纠缠态可以在穿越大气层的状
态下实现，这将是量子信息实验领域的又一重大进展。
潘建伟，1970年3月出生于浙江东阳，1987年考入中国科技大学近代物理系，1992
年师从中国科大张永德教授攻读硕士学位，1996年赴奥地利因斯布鲁克大学攻读博士，
1999年获物理学博士学位。现任中国科大近代物理系教授、合肥微尺度物质科学实验室
量子物理与量子信息实验部主任，是教育部“长江学者”和中科院“百人计划”项目获
得者；2004年11月，光荣当选第15届“中国十大杰出青年”。
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