中國期貨網(wǎng)訊近日，世界頂尖數(shù)學刊物、英國數(shù)學學會下屬的《物理世界》公布了2015年度國際數(shù)學學領域的十項重大突破，中國科學技術學院院長潘建偉、陸朝陽等以“多自由度量子隱型傳態(tài)”的研究成果躋身榜首；中國科大學化學所方忠、翁紅明等憑著外爾費米子的先驅(qū)性研究榮獲。
據(jù)人民晚報12月21日消息，榮獲“十大突破”后，潘建偉推掉了好幾家媒體的專訪，他想把時間集中在手頭的科研上。事實上，“多自由度量子隱型傳態(tài)”已經(jīng)是潘建偉團隊的研究成果第六次入圍《物理世界》評選的年度突破，“今年是第一次沖到了榜首，也是中國科學家的研究首次位列榜首，很有記念意義。”潘建偉說。
潘建偉把“量子隱型傳態(tài)”比作“星際穿越”。1993年三維通訊有量子通訊嗎，這一科學幻想弄成現(xiàn)實，化學學家在理論上證明，對微觀世界的物體而言，利用神奇的“量子糾纏”，可以將物質(zhì)的未知量子態(tài)精確傳送到遙遠地點，而不用傳送物質(zhì)本身。潘建偉有幸在1997年出席了世界上第一個證明該理論的實驗，單一自由度量子隱型傳態(tài)弄成現(xiàn)實。隨后量子隱型傳態(tài)先后在包括冷原子、離子阱、超導、量子點和金鋼石色芯等眾多數(shù)學系統(tǒng)中得以實現(xiàn)，但都僅限于單屬性傳輸。潘建偉舉例，“一個人有凈高、體重等多種屬性，但在1997年到2014年這18年間，科學界只能實現(xiàn)傳送或凈高、或體重某一種性質(zhì)，沒有人能傳送哪怕兩種屬性。”
“我們的研究可以看作是量子隱型傳態(tài)由一到多的突破，首次證明一個粒子所有的性質(zhì)在原理上都可以傳輸?shù)竭b遠地點三維通訊有量子通訊嗎，而無需傳輸載體本身。”陸朝陽希望團隊在幾個月內(nèi)可以實現(xiàn)10個量子的糾纏。“多體、多終端和多自由度的量子隱型傳態(tài)作為量子信息處理的基本單元，在量子通訊和量子估算網(wǎng)路中發(fā)揮著至關重要的作用。”
潘建偉介紹，每年入圍《物理世界》十大數(shù)學學突破的研究，通常有4個特征：研究的根本重要性、知識的重大拓展、理論與實驗的良好結(jié)合、引起國際化學學家的共同關注。剖析近幾年連任十大突破的研究成果，潘建偉覺得，當下，數(shù)學學界的研究重點主要集中在量子化學、高能化學和匯聚態(tài)三大方向。
“以明年為例，多自由度量子隱型傳態(tài)、‘無漏洞’的貝爾定律并不創(chuàng)立等5項研究都屬于量子化學領域；單電子回旋幅射首次被捕獲、發(fā)現(xiàn)五夸克粒子、便攜式核磁共振儀等3項研究屬于高能、天體化學領域；外爾費米子終獲發(fā)覺、硫化氫創(chuàng)低溫超導新紀錄等研究屬于匯聚態(tài)領域。”在潘建偉看來，高能天體化學研究的是宇宙的本源，探究世界從那里來、往何處去的大問題；匯聚態(tài)則集中在超導、半導體這樣與人類生活息息相關的領域，是促使人類技術革命的重要途徑；而量子化學一方面探究物質(zhì)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)，另一方面則可發(fā)展量子通信、量子估算等實際應用，因此成為近些年來的研究熱點。A股中三維通訊、浙江東方、神州信息等上市公司，涉及量子通訊相關業(yè)務。
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