多光子糾纏及干涉度量

什麼是“多光子糾纏及干涉度量” ^[1] 

量子信息科學以一種變革性的方式對信息進行編碼、存儲和傳輸，在確保通信安全和提升計算速度等方面突破經典信息技術的瓶頸，已成為現代物理學最活躍的研究前沿之一。項目組長期從事量子力學基礎問題實驗檢驗，系統地發展了多光子操縱技術，創新性地應用於量子信息處理多個研究方向，做出一系列原創性工作。具體包括：

1.發展高亮度高純度糾纏光源、獨立光子干涉和單光子濾波等關鍵技術，以最強烈的方式揭示量子非定域性與愛因斯坦定域實在論之間的矛盾，率先實現五、六、八光子糾纏，並一直保持世界紀錄。

2.在此基礎上首次實現大數分解算法、拓撲量子糾錯、任意子量子模擬等方案。

3.發展誘騙態編碼等量子密鑰分發技術，克服量子通信中光源和探測器不完美帶來的兩大安全隱患，使得安全的量子通信網絡成為可能。

4.從理論上提出並實驗實現基於冷原子量子存儲的量子中繼基本單元，在原理上證明大尺度量子通信的可行性。

5.突破光量子態穿越大氣層等效厚度，克服星地通道損耗，率先實現百公里量級的糾纏分發和量子隱形傳態，為未來實現基於星地量子通信的全球化量子網絡奠定科學和技術基礎。

這些先驅性的系統工作贏得了國際學術界的高度評價，引領和推動了光量子信息處理的基礎研究和應用基礎研究的發展。

“多光子糾纏及干涉度量”項目是由中國科數人共同完成，這是一支年輕的科研團隊，該項目推薦單位是安徽省、中國科學院。

2016年1月8日，2015年度國家科學技術獎勵大會在人民大會堂召開，“多光子糾纏及干涉度量”項目獲得2015年度國家自然科學獎一等獎。 ^[2]