研究进展

中国科学技术大学潘建伟、包小辉、张强等与济南量子技术研究院和中科院上海微系统与信息技术研究所合作，在量子中继与量子网络方向取得重大突破。他们通过发展高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换技术和远程单光子精密干涉技术，成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来，为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。该成果于近日发表在国际知名学术期刊《自然》上。构建全球化量子网络并在此基础上实现量子通信是量子信息研究的终极目标之一，国际学术界广泛采用的量子通信网络发展路线是通过基于

最近，中国科学技术大学侯建国院士领衔的单分子科学团队的董振超研究组与罗毅研究组，在单分子拉曼成像领域取得重大进展，将空间分辨率推向新极限，实现了埃级单化学键分辨的分子内各种振动模式的实空间成像，并提出了一种全新的分子化学结构重构技术扫描拉曼埃分辨显微术（Scanning Raman Picoscopy，SRP）。该成果于2019年11月8日在《国家科学评论》上在线发表，并于近期正式出版。精确确定分子的化学结构对于任何一个分子相关领域都具有至关重要的意义，是深刻理解分

中国科大郭光灿院士团队在量子通信实验研究中取得重要进展，该实验室李传锋、柳必恒等人与香港大学理论物理学家合作，首次实现量子信道因果序的相干叠加，证实这种非定序因果结构相比标准的量子香农理论在传输经典信息和量子信息上都具有优势，该成果1月24日发表在国际物理学著名学术期刊《物理评论快报》上。香农理论是经典信息论的基础，其中信息载体是经典系统。如果把信息载体推广到量子系统则得到标准的量子香农理论，它是量子通信与量子信息的基础，已经在量子信息压缩、噪声信道中的信息传输、纠缠

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)张振宇教授、崔萍教授研究团队在理论探索新型高温超导体系的研究中取得重要进展，基于“等价价电子（isovalency）”法则，预言低维稳定的CoSb层状结构是实现高温超导的新材料体系。该研究成果以“Exploring high transition temperature superconductivity in a freestanding or SrTiO3-supported Co

范德瓦尔斯堆叠的双层石墨烯具有一系列新奇的电学性质（例如，电场可调控的能隙、随扭转转角变化的范霍夫奇点以及一维拓扑边界态等）。当双层石墨烯的扭转转角减小到一系列特定的值（魔角）时，体系的费米面附近出现平带，电子在能量空间高度局域，电子-电子相互作用显著增强，出现莫特绝缘体和反常超导量子物态。另一方面，这些新奇的性质与双层石墨烯体系的扭转角度有着严格的依赖关系，体系层间相互作用随着转角减小会逐渐增强，因此探寻和研究这种层间耦合对理解扭转双层石墨烯的电子结构和物理性质至关重要

中国科大郭光灿院士团队在量子行走方向取得新进展：该团队李传锋、韩永建和许小冶等人首次提出并实验验证量子行走中纠缠鲁棒性在不同拓扑相下存在显著差异，并以此进一步实现了拓扑相及其相变的探测。相关研究成果于1月14日发表在《Optica》。量子纠缠已被证明在量子度量、量子密钥分发和量子计算等量子信息处理过程中起着关键性的作用。建立系统拓扑性质与纠缠鲁棒性之间的联系是量子信息中的重要问题，为此既需要量化系统中的纠缠度量，还需要对系统的拓扑相进行完整分类。量子行走系统提供了研究

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与中科院上海微系统与信息技术研究所尤立星以及德国和荷兰的科学家合作，在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算，输出了复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间，其维数高达三百七十万亿。这个工作同时在光子数、模式数、计算复杂度和态空间这四个关键指标上都大幅超越之前的国际记录，其中，态空间维数比国际同行之前的光量子计算实验高百亿倍。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“

中国科大郭光灿院士团队在人工智能与量子力学基础研究交叉领域取得重要进展。该实验室李传锋、许金时等人与南方科技大学翁文康教授以及中科院重庆绿色智能技术研究院任昌亮研究员等人合作，将机器学习技术应用于研究量子力学基础问题，首次实验实现了基于机器学习算法的多重非经典关联的同时分类。该成果于2019年11月6日发表于国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森发表了著名的质疑量子力学完备性的文章，后来被称为EPR佯谬。随着薛定谔和贝尔等众多科学

中国科大郭光灿院士团队在量子相干和量子精密测量的研究中取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与英国合作者在线性光学系统中实验验证了纠缠态的相干性对横向噪声的适应性，并进一步验证在横向噪声中纠缠态探针的量子测量精度仍可超越标准量子极限。该项研究成果2019年11月1日发表在国际权威物理学期刊《物理评论快报》上。量子信息技术通过对量子态的操控实现信息的安全传输和存储，高效获取和运算等，然而量子系统不可避免的会与环境相互作用而引入噪声，导致量子态非常脆弱。如何抵抗噪声是目

中国科大郭光灿院士团队在量子力学基本问题研究中取得重要进展，该实验室李传锋、柳必恒等人与澳大利亚的理论物理学家合作，首次实验观测到测量设备无关的高维量子导引，并用其产生私密量子随机数。该研究成果2019年10月23日发表在国际权威物理学期刊《物理评论快报》上。量子导引是介于量子纠缠和贝尔非局域性之间的一类量子非局域特性，描述了作用在纠缠粒子对中一个粒子上的局域测量能够非局域地影响另一个粒子的状态的能力。量子导引在量子密钥分发、量子信道鉴别、随机数产生等量子信息任务中具