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量子信息科学在中国科学技术大学的兴起和发展


□ 郭光灿

  摘 要文章介绍了中国科学技术大学的量子信息科学研究是如何兴起和发展的;着重介绍了在量子信息的基础理论、量子密码、量子纠缠、量子隐形传态、量子处理器和量子信息的应用等方面所取得的研究成果.
  关键词量子信息,量子纠缠,量子通信,量子计算
  
  The rise and development of quantum information science in the University of Science and Technology of China
  GUO Guang\|Can
  (Key Laboratory of Quantum Information, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)
  
  AbstractA review is presented of the rise and development of quantum information science in the University of Science and Technology of China. Achievements in research on fundamental theory, quantum cryptography, quantum entanglement, quantum teleportation, quantum processors, and applications of quantum information are described.
  Keywordsquantum information, quantum entanglement, quantum communication, quantum computation
  
  1 引 言
  
  上世纪80年代,正当电子计算机按每18个月运行速度翻一番的摩尔定律而蓬勃发展之际,物理学家就杞人忧天地问:摩尔定律是否会终结?他们的研究结论是:摩尔定律必然会失效,而量子计算机可望成为后摩尔时代的新型计算工具.当时信息领域的科学家们对此并不予理会和关注,因为其时摩尔定律正处于辉煌的顶盛时期.然而,物理学家们仍然孜孜不倦地努力,终于诞生了量子信息这门新兴交叉学科.
  1994年,Shor提出量子并行算法[1],并证明可用来实现大数因子分解,从而轻易地攻破目前广泛使用的RSA公开密码体系,这门新兴学科的巨大威力震惊了整个国际学术界,并引起政界、军界和商界的极大关注,从此量子信息科学便迎来迅猛发展的新时期,迄今方兴未艾!
  我们在上世纪90年代量子信息刚刚在国际上悄然兴起之际就投入到这个新兴领域的研究行列之中,并于1997年和1998年先后在《Phys.Rev.Lett.》上提出“量子避错编码原理”和“量子概率克隆原理”,引起国际学术界的高度重视.1999年,中国科学院开始在我校创建国内第一个从事量子信息研究的量子信息重点实验室,这个极富有前瞻性的战略部署开辟了我校量子信息研究的新局面.在此之前,自我回国归来所组建的研究小组只有一台电脑,我们坐着冷板凳,默默耕耘了15年之久.2001年作为首席科学家单位,我校承担了科技部“国家重点基础研究发展计划”项目(“973”项目):“量子通信与量子信息技术”,这个由国内17个单位50多位学术骨干组成的研究团队不仅取得一系列重要成果,而且培养出许多杰出的年青学术骨干,在其后国家重点基础研究计划“量子调控”的实施中由此研究团队衍生出5位首席科学家.
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摘自:物理 2008年第08期  
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