郭光灿

中国科大郭光灿院士团队在量子测量研究中取得新进展，该研究团队李传锋、项国勇研究组与德国马克斯·普朗克研究所Martí Perarnau-Llobet博士合作，在光子系统中首次实验演示使用集体测量（collective measurement）减少热力学中量子投影测量的反作用（back action）问题。相关研究成果于2019年3月1日在线发表在国际权威期刊《科学•进展》（Science Advances）上。在热力学中，人们为了探求一个物理系统在演化过程中的能量涨落

中国科大郭光灿院士团队在量子力学基础研究方面取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与澳大利亚合作者首次实验验证了量子导引椭球，并检验了其体积单配性。该项研究成果2019年2月22日发表在国际权威物理学期刊《物理评论快报》上。量子导引（steering）的概念最早由薛定谔提出，它描述了两个观测者Alice和Bob共享一个量子纠缠态时，Alice对其量子比特做测量可以将Bob的量子比特制备到任意想要的量子态上。量子非局域性是量子系统独有的特性，而量子导引则是目前被广泛研

中国科大郭光灿院士团队在量子密码安全领域研究中取得新进展，该团队的王双、银振强、陈巍、韩正甫等人针对量子密钥分发系统中单光子探测器实际特性展开研究，提出了包含后脉冲效应的系统优化模型，并利用雪崩过渡区非线性特性实现量子黑客攻击，为量子密钥分发系统的实际安全性分析和测评提供了新思路和技术手段。这两项成果同期发表在2018年12月的《Physical Review Applied》上。随着量子密钥分发系统速率不断提高，单光子探测器的后脉冲效应将显著增强。后脉冲是指探测器中

中国科大郭光灿院士团队在量子信息领域的研究中取得新进展，该团队李传锋、陈耕等人在测量设备不可信条件下实验获知了未知量子纠缠态保真度信息，首次在国际上实现了量子纠缠态的自检验。该研究成果12月13日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。量子纠缠是量子信息领域的重要资源。学术界通常采用量子态层析的办法来测定量子纠缠态，这种方法类似于医院中的CT扫描。通过量子态层析可以重构出纠缠态的形式，进而获得纠缠态的保真度等重要信息。然而量子态层析方法依赖于测量设备的准确性和可靠性，不

中国科大郭光灿院士团队在量子模拟研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性，实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位，并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果2018年10月19日在线发表在国际权威期刊《科学·进展》上。马约拉纳零模是近年来物理学的研究热点。常见的玻色子和费米子具有阿贝尔统计特性，而马约拉纳零模的特异之处在于它具有非阿贝尔统计特性，可以用来实现拓扑量子计算。问题是怎么才能

中国科大郭光灿院士团队研制出完全可控的相位消相干量子模拟器。该团队李传锋研究组与芬兰图尔库大学的理论研究组合作，成功研制出光子频率和相位均可调控的量子模拟器，通过编程控制即可实现任意的相位消相干过程。该成果8月27日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。经典计算机的基本单元是比特，其值可以是0或1。环境干扰导致比特的值由0变为1，1变为0时，就会出错。而量子计算机的基本单元是量子比特，可以处于0和1的叠加状态。环境干扰下即使0和1能够保持不变，量子比特依然会

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、周宗权等人成功研制出多自由度并行复用的固态量子存储器，在国际上首次实现跨越三个自由度的复用量子存储，并展示了时间和频率自由度的任意光子脉冲操作功能。该成果8月24日发表在国际权威期刊《自然•通讯》上。由于不可克服的光纤信道损耗，目前地面安全量子通信距离被限制在百公里量级。基于量子存储器的量子中继方案可以有效克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离，所以量子存储器是未来长程量子通信和量子网络的核心器件。量子网

中国科大郭光灿院士团队再创量子精密测量领域最高测量精度，该团队李传锋、陈耕等人与南京大学合作者优化量子弱测量的测量方法，把单光子克尔效应测量精度再次提升接近一个量级，实验结果首次逼近了最优海森堡极限。该研究成果8月8日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。利用有限的资源实现更高的测量精度是科学发展的重要需求，量子精密测量是近年来在此需求驱动下兴起的量子信息领域的新方向。量子精密测量的重要目标是使测量精度反比于单次测量所使用的光子或原子等的数目n，即达到海森堡极限精度。

中国科大郭光灿院士团队在量子资源研究中取得重要进展，该团队李传锋、项国勇研究组与新加坡南洋理工大学、北京大学、清华大学的合作者提出量子相干性（quantum coherence）与量子关联（quantum correlation）之间的循环转化方法，并在光子系统中实验验证了该方案。该研究成果于8月2日在线发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。不同物理资源之间转换一直是物理学研究的一项重要内容。其中最著名的例子就是由热能转换成动能的蒸汽机的发明。

中国科大郭光灿院士团队在量子通信研究中取得新进展，该团队李传锋、柳必恒等人首次利用四维纠缠态实现量子密集编码，达到2.09的信道容量，创造了当前国际最高水平。该成果充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势。该成果7月20日发表在国际权威期刊《科学·进展》上。量子密集编码是最重要的量子保密通信过程之一。以比特系统为例，初始时A和B两人共享一对纠缠光子，A编码2比特的经典信息在其光子上，并把光子发送到B，然后B对其手里的两个光子进行贝尔基测量，解码得到A发送的2比特信息。在这