研究进展

中国科大郭光灿院士团队在红外上转换成像研究中取得新进展：该团队史保森教授、周志远副教授等人结合螺旋相衬技术，利用准相位匹配和频过程实现了红外图像到可见图像的上转换边缘增强成像，并且通过调控相位匹配实现了图像的视场增强。该项研究成果2019年4月4日发表在应用物理权威期刊《Physical Review Applied》[Phys. Rev. Appl.11,044013（2019）]上。该项技术在生物成像、模式识别以及红外遥感等领域具有重要的潜在应用价值。工作于红外波

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，该团队李传锋、许小冶等人与来自欧洲的理论组合作，通过在量子测量中引入纠缠探针，首次实现了非局域可观测量的冯诺依曼（von Neumann）测量，并用来实验验证复合系统中有些情形下乘法规则会失效。该研究成果3月15日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。量子测量是量子力学最基本和核心的问题之一，根据冯诺依曼测量假定，量子测量会导致量子态坍缩到待测物理量的本征态。通常最原始的量子测量又被称作冯诺依曼测量，以区别于

中国科大郭光灿院士团队在量子纠缠网络的研究中取得重要进展，该团队李传锋、陈耕等人把纠缠态的非局域性和Bell基测量定量的联系起来，从而首次实现了纠缠交换过程中Bell基测量的自检验。该研究成果3月8日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。量子纠缠是量子通信和量子计算的重要的资源。在构建量子纠缠网络的过程中，不仅需要制备高品质的量子纠缠态，还需要在节点之间进行高品质的纠缠交换，才能把各个节点纠缠起来。纠缠交换需要通过Bell基测量来实现。比如一开始Alice这个节点上有

中国科大郭光灿院士团队在高维量子密码领域的研究中取得新进展：该团队韩正甫教授研究组利用量子态的不同自由度之间的映射方法，设计并实验验证了一种保真度和稳定性极佳的高维量子密钥分发方案。该研究成果于2019年2月27日发表在《Physical Review Applied》上。高维量子密钥分发利用高维量子态编码，可以在单个量子态上加载多于1比特的经典信息，从而有效提高安全密钥生成率；同时，高维量子密钥分发可以容忍更高的系统误码率，因此具有更强的抗噪能力。与BB84协议等常

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

近日，中国科学技术大学杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室首次在室温大气条件下实现基于固态自旋体系的可编程量子处理器。该研究成果以“A programmable two-qubit solid-state quantum processor under ambient conditions”为题，发表在2019年1月25日的《npj Quantum Information》上 [npj Quantum Information 5, 9 (2019) ]。量子计算

中国科大潘建伟、包小辉等在量子网络方向研究取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的三个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。该成果于1月21日发表在国际学术权威期刊《自然•光子学》上。与经典网络相对应，量子网络指的是远程量子处理器间的互联互通。按照其发展程度可分为：量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络三个阶段。量子存储网络是量子密钥网络的下一阶段。在每个节点，量子态存储在量子存储器内，能够在适当的时候按需读出。因此基于量子存储网络可

中国科学技术大学潘建伟、赵博等利用超冷原子分子量子模拟在化学物理研究中取得重大突破：他们通过对磁场的精确调控首次在实验上观测到超低温度下基态分子与原子之间的散射共振，向基于超冷原子分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。1月18日，这一重要研究成果发表在国际权威学术期刊《科学》上。量子计算和量子模拟具有强大的并行计算和模拟能力，不仅为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案，也可有效揭示复杂物理系统的规律，为新能源开发、新材料设计等提供指导。量子计算研究的终极

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