刘乃乐

中国科学技术大学中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，发展了量子光源受激放大的理论和实验方法，构建了113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，并实现了相位可编程功能，完成了对用于演示“量子计算优越性”的高斯玻色取样任务的快速求解。根据现已正式发表的最优经典算法理论，“九章二号”处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快1024倍。这一成果再次刷新了国际上光量子操纵的技

中国科大潘建伟教授及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控六个光子的偏振、路径和轨道角动量三个自由度，在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠，刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。该成果以“编辑推荐”的形式发表在《物理评论快报》上，从投稿经国际同行评议到被正式接收，只用了三个星期的时间。由于量子信息技术的巨大潜在价值，欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源，开展国家级的协同攻关。例如，欧盟在2016年宣布启动量子技术旗舰项目；最近，美国国会也正式

中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队在国际上首次实现量子机器学习算法。日前，国际权威物理学期刊《物理评论快报》发表了这一论文[Phys.Rev.Lett.114,110504(2015)]。这是量子计算应用于大数据分析和人工智能领域的开创性实验工作。机器学习是人工智能的核心，通过使机器模拟人类学习行为，智能化地从过去的经历中获得经验，从而改善其整体性能，重组内在知识结构

中国科大潘建伟及其同事陆朝阳、刘乃乐等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。2月26日，国际权威学术期刊《自然》杂志以封面标题的形式发表了这一最新研究成果。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来，科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破，为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。对单光子自旋和轨道角动量的量子隐形传态过程的图片展示：具有轨道角动量的光子以螺旋线向前传输；光子携带的自旋角动量由箭头表

最近，中国科大潘建伟教授及其同事陈宇翱、刘乃乐等组成的研究小组采用光子级联编码的方式实现了对于任意噪声都具有高容错率的薛定谔猫态，朝着实现大尺度量子网络乃至宏观纠缠态迈出了重要一步。该研究成果发表在5月期的国际权威学术期刊《自然·光子学》上 [Nature Photonics 8, 364-368 (2014)]。所谓“薛定谔猫（Schrödinger's Cat）”是奥地利物理学家、量子力学创始人之一埃尔温·薛定谔于1935年提出的一个假想实验，即在特殊的设

最近，由中国科大潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组，在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。该研究成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上。线性方程组广泛地应用于几乎每一个科学和工程领域，包括数值计算、信号处理、经济学和计算机科学等。比如与我们日常生活紧密相关的气象预报，就需要建立并求解包含百万变量的线性方程组，来实现对大气中各种物理参数（温度、气压、湿度等）的模拟和预测。而高准确度的气象预报则需要求解具有海量数据的方程组

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。