郭光灿

中国科大郭光灿院士团队在量子传感和宇称-时间（PT）对称系统的实验研究中取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺研究组首次实现了PT对称增强型量子传感器，其灵敏度比传统量子传感器提高了8.86倍。该研究成果2020年12月10日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。PT对称理论是为了扩展量子力学而发展起来的，但它首先在经典物理系统中取得了巨大的成功，它有许多违反直觉的现象和引人注目的应用，包括单向光传输、无线能量传输、PT对称增强的传感器等。一个很自然的问题是能否在量子系统

中国科大郭光灿院士团队在量子存储领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权研究组首次实现了按需式读取的可集成固态量子存储器。该成果12月28日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子存储器是构建大尺度量子网络的核心器件。基于量子存储器的量子中继或量子U盘可以有效地克服信道损耗，拓展量子网络的工作距离。李传锋、周宗权研究组长期致力于基于稀土掺杂晶体的固态量子存储器的实验研究。为了提升量子存储器的存储容量，满足规模化应用的需求，研究组近年来发展了激光直写技术，在稀土掺杂晶体

中国科大郭光灿院士团队在量子超表面图像边缘探测实验研究中取得重要进展：该团队史保森教授，周志远副教授等与湖南大学罗海陆教授和美国加利福尼亚大学Zhaowei Liu教授合作，利用高品质偏振纠缠源和高效介质超表面，实现了待检测图像状态在正常模式和边缘探测模式远程的开关切换，并且证实了在弱光场照明下，纠缠光子照明相对于直接单光子照明具有更高的信噪比。这项研究成果于2020年12月16日在线发表在美国《科学》杂志子刊《科学进展》上[Sci. Adv. 6, eabc4385(2

中国科大郭光灿院士团队在源无关量子随机数研究领域取得新进展。该团队的王双、韩正甫等人针对源无关量子随机数系统中测量设备的实际特性展开研究，提出了测量端由于探测器后脉冲、探测效率不匹配、探测器对光源分布敏感等特性所带来的安全性问题，并给出了相应的解决方案。该成果发表在12月10日的国际知名学术期刊《npj Quantum Information》上。源无关(source-independent)量子随机数协议是2016年提出的一种新型量子随机数协议。该协议通过监测用于生

中国科大郭光灿院士团队在高维量子通信研究中取得重要进展，该团队李传锋、柳必恒研究组利用六光子系统实验实现了高效的高维量子隐形传态。该成果2020年12月2日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从201

利用标准硅基半导体集成电路工艺制备的电子器件，如硅基的晶体管和纳米机电谐振器，是现代电子产业的基石。随着超大规模集成工艺技术的发展，硅基电子器件的尺寸已进入纳米尺度，将会展现出不同于经典器件的量子效应。作为纳米尺度的新型功能电子器件的代表，硅基单电子/空穴晶体管和超高频纳米机电谐振器在量子计算、精密传感等方面有广泛的应用前景。特别值得一提的是，如果硅基单空穴晶体管被悬浮起来，其自身就可以作为超高频纳米机电谐振器。这样的复合结构器件不仅可以展现出单空穴隧穿的电学输运行为，还

中国科大郭光灿院士团队在量子测量研究中取得重要进展，该团队李传锋、项国勇研究组与德国、意大利以及瑞士的理论物理学者合作，在光子系统中首次实验使用纠缠集体测量（entangled collective measurement）将量子比特热力学系统中投影测量的反作用（back action）降至最小。相关研究成果于2020年11月16日发表在国际知名期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。对演化的相干量子系统上的一个可观测量进行两次投影测

中国科大郭光灿院士团队在高维量子通信研究中取得重要进展，该团队李传锋、柳必恒研究组与奥地利Marcus Huber教授研究组合作，首次实现了高保真度32维量子纠缠态。该成果8月28日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。相比二维系统，高维量子纠缠态在信道容量上有着巨大的优势。然而要展示这一优势，必须要实现高保真度高维量子纠缠态的制备、传输与测量。此前在光学系统中人们广泛采用光子的轨道角动量、时间或频率自由度进行编码，但还没有一个系统能够同时很好的解决高维量子纠缠态的制

中国科大郭光灿院士团队在量子信道容量的研究中取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺等人与牛津大学Raj Patel资深研究员合作，首次设计并实验实现了一种特殊的“退相并擦除”（dephrasure）量子信道，并在该量子信道中验证了量子相干信息的不可加性。该研究成果2020年8月6日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。信道容量是通信领域最基本的问题，也是衡量通信信道在噪声环境中通信能力的一个关键参数。量子信道是指基于量子纠缠的信息通道，它不仅可用来传输通常意义下的经典信息

中国科大郭光灿院士团队首次实验实现了最优效率的多光子纠缠态检验，该团队李传锋、陈耕、许小冶等人构造了一种新的纠缠态测量方法，可以快速检验出实际制备的多体纠缠态相对于目标纠缠态的保真度，测量精度达到海森堡极限，更重要的是该方法所需测试样本数不会随着纠缠态规模增大而增加。该研究成果7月17日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子纠缠是量子通讯和量子计算研究中重要的资源，制备高质量的纠缠态是实现众多量子信息方案的基本前提。而如何刻画这些实际纠缠态的质量是实施相关量子信息