研究进展

最近，由中国科大侯建国院士领衔的单分子科学团队的董振超研究小组，在高分辨化学识别与成像领域取得重大突破，在国际上首次实现了亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像。这项研究结果突破了光学成像手段中衍射极限的瓶颈，将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到一个纳米以下，对了解微观世界，特别是微观催化反应机制、分子纳米器件的微观构造，以及包括DNA测序在内的高分辨生物分子成像，具有极其重要的科学意义和实用价值，也为研究单分子非线性光学和光化学过程开辟了新的途径。该成果于北京时间6月6日在

中国科大潘建伟院士、彭承志教授、王建宇教授及光电技术研究所黄永梅等组成的协同创新团队，在国际上首次成功实现了星地量子密钥分发的全方位的地面验证，为未来实现基于星地量子通信的全球化量子网络奠定了坚实的技术基础。该研究成果于5月1日以长文形式发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》杂志上（Nature Photonics 7, 387–393 (2013)）。这是中科院量子科技先导专项继去年实验实现拓扑量子纠错和百公里自由空间量子态隐形传输与纠缠分发后取得的又一阶段性重要突破，

近日，中国科大杜江峰教授研究组与德国斯图加特大学的J. Wrachtrup教授组合作，成功实现了(5nm)3体积样品质子信号的检测，取得微观核磁共振技术的突破性进展。该实验利用掺杂金刚石中距表面7纳米深度的氮-空位单电子自旋作为原子尺度磁探针，分别实现了(5nm)3体积液体和固体有机样品中质子信号的检测，其中包括的质子总数为一万个，其产生的磁信号强度相当于100个统计极化的核自旋。此实验为微观磁共振技术的应用奠定了坚实的基础。该研究成果于2月1日发表在国际权威学术期刊《科

中国科大潘建伟、陆朝阳等在国际上首次实现基于量子点脉冲共振荧光的确定性高品质单光子源。2月4日，该工作以长文的形式发表在《自然》杂志的子刊《自然•纳米技术》上。这是我国在量子点光学量子调控领域发表在《自然》系列期刊上第一篇论文。量子点是一种通过分子束外延方法制备的纳米晶体，又被称为“人造原子”，可以为量子保密通信和光学量子计算提供理想的单光子源。此前，加州大学、剑桥大学和斯坦福大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源。然而，由于单光子发射时间抖动、激子退相

近日，在国际权威学术期刊《自然》杂志2012年底推出的年度回顾特刊中，中国科大实现百公里自由空间量子隐形传态和纠缠分发的研究成果被选为年度十大新闻亮点（Features of the Year）。《自然》杂志在其为该研究成果专门撰写的长篇新闻特稿（News Feature）“数据隐形传输：量子太空竞赛（Data teleportation: The quantum space race）”中指出：在量子通信领域，中国用了不到十年的时间，由一个不起眼的国家发展成为现在的世界

近日，中国科大杜江峰教授领导的研究小组和香港中文大学刘仁保教授合作，在金刚石N-V空位色心构成的单电子自旋体系中观测到了反常退相干现象。反常退相干现象的存在显示出电子自旋周围环境的量子特性以及可控制性。该实验结果标志着在利用量子噪声进行量子信息处理方面迈出了重要的一步。由于环境会对量子系统发生耦合干扰，使得系统的相干性不可避免地流失。这一在量子信息处理极为重要的效应，被称为退相干。根据经典的噪声理论，环境给电子自旋带来的影响被视作经典的随机涨落。根据这一经典模型可以得

据外媒报道，量子信息与量子科技前沿协同创新中心潘建伟与同事陈宇翱、陆朝阳等在国际上首次成功实现八光子薛定谔猫态，打破了之前由该研究组保持了多年的六光子纪录，再次刷新了光子纠缠态制备的世界记录。这个工作于2月12日发表在英国《自然》杂志的子刊《自然·光子学》上。据悉，论文的预印本于2011年5月底在网站arXiv.org公开后，引起学术界的广泛关注。随后，欧美多家知名科技媒体，包括欧洲物理学会（Institute of Physics）、美国麻省理工学院技术评论（MIT

中国科大潘建伟及其同事陈宇翱、刘乃乐等组成的研究小组与澳大利亚和加拿大的研究人员合作，将拓扑量子计算和量子纠错理论结合在一起，利用具有拓扑性质的八光子簇态，在世界上首次成功实现了拓扑量子纠错。该项研究成果以长文（Article）的形式发表在2月23日出版的纪念“计算机之父”图灵诞辰100周年的《自然》杂志上。这是量子信息领域以中国为第一单位发表在《自然》杂志上的首篇长文。量子计算机由于其超越经典计算机极限的强大并行运算能力，成为二十一世纪量子物理学家们梦寐以求的目标。

5月12日，美国物理学会综述性期刊《现代物理评论》（Reviews of Modern Physics）发表来自中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈增兵、陆朝阳应邀撰写的题为“多光子纠缠和干涉度量学”（Multiphoton entanglement and interferometry）的长篇综述论文。这是中国科学家在该期刊上以中国为第一单位发表的第一篇实验综述论文。 《现代物理评论》是国际物理学界最权威的综述性评论期刊，其2010年的影响因子超过50。

中国科大潘建伟院士及其同事彭承志、陈宇翱等，与中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成的联合研究团队，在国际上首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，通过地基实验坚实地证明了实现基于卫星的全球量子通信网络的可行性，该研究成果于8月9日以封面标题的形式发表在国际权威学术期刊《自然》杂志上。在任意距离间传输未知量子态是实现远距离量子通信和分布式量子网络必不可少的环节，它可以通过远距离量子态隐形传输和纠缠分发来实现。目前，量子态隐形传输和