他被稱“操縱光子的巫師” 是世界首臺超越級光量子計算機設計者

科學家和我們普通人眼裡的世界是不一樣的。他叫陸朝陽，今年只有37歲，28歲成為中國科學技術大學教授。他於2007,2012 ,2016,2018 四次刷新並至今保持著光子糾纏的世界記錄；首次實現單光子多自由度的量子隱形傳態；首創量子點脈衝共振熒光技術，製備了國際上綜合性能最優的單光子源，成功研製世界上首臺超越早期經典計算機的光量子計算原型機。他被西方權威科學媒體讚譽他是“操縱光子的巫師”。

為了發展更高品質和可升級的光量子信息技術，從2008年開始，受英國政府獎學金和劍橋海外基金資助，陸朝陽進入劍橋大學卡文迪許實驗室轉向量子點單光子源和電子自旋操縱方面的研究。博士期間，陸朝陽以第一作者首次觀測到單電子自旋的實時量子躍遷和非破壞性測量[Nature 467, 297 (2010)]，為基於自旋的量子計算方案解決了一個基礎性難題。

陸朝陽曾在接受記者採訪時說：量子力學是目前為止對客觀世界最精確的描述。之所以大家覺得反直覺，是因為量子力學的一些效應所發生的物理尺度是非常微小的，比我們日常生活中見到的頭髮絲還要小億倍。在這樣一個微觀世界裡面，有它自己獨特的運行規律。但其實，量子力學及其催生的技術已經在各方面改變了我們的生活，可以說，沒有量子力學，就沒有我們今天的計算機、手機、互聯網、導航、激光、磁共振等等。以上這些是上個世紀在“第一次量子革命”中催生出來的成果，主要是建立於對量子規律宏觀的應用。目前，我們從事的量子信息技術在歐洲被稱為“第二次量子革命”，通過主動地精確操作一個一個的原子或光子，利用量子疊加、糾纏等性質以一種革命性的方式對信息進行編碼、傳輸和操縱，突破經典信息技術的瓶頸，未來的應用包括量子通信、量子精密測量、量子計算等。

2011年初，在完成博士論文答辯的同時，陸朝陽還入選了劍橋大學丘吉爾學院的Fellow（入選比例約1%）。感受到量子信息的潛在重大應用和國家對這個領域的日益重視，博士畢業以後陸朝陽隨即回到祖國，希望推進國內相對薄弱的固態量子調控技術的研究，把這個領域做大做強，真正為國家所用。

回國後，陸朝陽28歲成為中國科技大學正教授，同年入選了中組部首批國家“青年千人計劃”和上海市“千人計劃”，目前主持國家自然科學基金重點項目、優秀青年項目、面上項目、科技部重大科學研究計劃課題、中科院對外合作重點項目、量子先導專項子課題等。

陸朝陽博士回國以後，進一步保持和潘建偉團隊的密切合作，帶領幾名年輕的學生一起組建了固態量子光源新實驗室，向世界勁旅發起挑戰。通過夜以繼日的奮戰，在短短的三年時間裡，他帶領研究團隊完成了一系列重要突破，包括：打破之前的六光子記錄，首次實現八光子糾纏[Nature Photonics 6, 225 (2012)]，繼續在多光子糾纏領域在國際上保持領先；在國際物理學界最權威的綜述性評論期刊Reviews of Modern Physics上發表題為“多光子糾纏和干涉度量學”的長篇綜述論文（這是中國科學家在該期刊上以中國為第一單位發表的第一篇實驗綜述論文）；實現遠程原子團之間的量子隱形傳態[PNAS 109, 20347 (2012)]；演示快速求解線性方程組的量子算法[PRL 110, 230501 (2013)]；在國際上首次實現了基於量子點脈衝共振熒光的確定性高品質單光子源[Nature Nanotechnology 8, 213 (2013)]（這是中國在量子點光學量子調控領域發表在《自然》系列期刊上第一篇論文）。

你根本無法想象，玻璃罩下面有著密密麻麻零件的就是世界首臺“超越級”光量子計算機。而這臺初具雛形的光量子計算機的研製者之一，就是陸朝陽。

當一個燈泡被點亮，你看到的是一束光，看不到的是萬萬億計的光量子！經過12年的努力，陸朝陽終於控制住了10個光子，世界上第一臺光量子計算機才就此誕生！

量子力學聽起來很高深，陸朝陽說，如果沒有量子力學今天人類使用的計算機、移動通信、全球定位系統等都將從我們的生活中消失。今天的計算機，隨著芯片的集成度不斷提高，計算速度越來越快。

現在，一個晶體管的尺寸竟然比一個流感病毒還要小。CPU已被逼至物理極限，人類還如何提高計算機的運算速度？陸朝陽團隊的年輕科學家們就是要利用量子世界特有的規律不斷提升光量子計算機的運算速度。如果成功，幾十萬年的運算時間將縮短為幾秒鐘，運算速度將是超級計算機的百億億倍，他們的努力，必將改變世界！因為他們，今天，在量子科學領域，中國，已經成為世界的領先者！