項目介紹
多光子糾纏干涉度量學研究成果
1、系統性地發展了多光子糾纏和干涉技術，並用於量子力學基礎檢驗。在國際上首次實驗製備和嚴格驗證具有多體純糾纏的多光子糾纏態。2004年，實現對五光子糾纏的操縱，為當時世界上所有物理系統的最多糾纏粒子數目，首次達到量子糾錯必需的比特數目。在隨後的2007、2010和2012年，項目組三次打破並刷新自己的記錄，率先實現六光子糾纏、五光子十比特超糾纏和八光子糾纏，並保持紀錄至今。2、利用多光子操縱率先實現量子信息處理關鍵技術和重要算法。首次實現終端開放量子隱形傳態、兩粒子複合態量子隱形傳態和量子遠程克隆；通過量子容失編碼和拓撲量子糾錯實驗，證明容錯量子計算的可行性；全面演示了量子信息領域的重要算法，包括獨立光子之間的邏輯門操作、大數分解算法、搜尋算法、求解線性方程組量子算法和“任意子”分數統計現象的量子模擬。
3、全面發展了面向實用化保密量子通信的光量子傳輸方法，奠定了廣域量子通信的科學基礎。首次克服實用量子通信的兩大安全隱患，突破安全距離超百公里的光纖量子密鑰分發、全通型量子電話和規模化城域量子網路，實現了量子通信在城市範圍內的實用化；發展了國際上綜合性能最好的量子存儲器，從理論上提出並實驗實現了可升級量子中繼基本單元，使得量子通信在城際之間的實用化成為可能；在國際上引領自由空間量子通信技術的發展，率先突破了遠距離量子通信穿越大氣層等效厚度和克服高損耗星地通道的關鍵技術，實現了百公里量級的糾纏分發和量子隱形傳態，為未來實現基於星地量子通信的全球化量子網路奠定了科學和技術基礎。
主要完成人
潘建偉，中國科學技術大學，對重要科學發現1、2、3均有創造性貢獻，是代表性論文1-8和主要論文9-19的通訊作者或聯合通訊作者。作為學術帶頭人全面領導、參與了本項目全部研究工作並均有實質性學術貢獻。占本人工作量的80%。所獲榮譽
本項目8篇代表性論文被他引1116次，20篇主要論文被他引2148次。項目組成員應邀為《現代物理評論》撰寫題為《多光子糾纏和干涉度量學》的長篇綜述，這是中國大陸科學家在該刊發表的第一篇實驗綜述論文。項目研究成果入選歐洲物理學會評選的“年度物理學重大進展”（2次）、美國物理學會評選的“年度物理學重大事件”（3次）、《自然》雜誌評選的“年度十大科技亮點”（1次）、兩院院士評選的“年度中國十大科技進展新聞”（7次）。項目主要成員獲得了國際量子通信獎、求是傑出科學家獎、何梁何利科學與技術成就獎等重要獎項。科技頒獎
2015年度國家科學技術獎擬於2016年1月在人民大會堂舉辦頒獎典禮。從已經公布的初評結果可預判，若本次自然科學一等獎終有得主，該榮譽將花落“多光子糾纏干涉度量學”。因為該項目是本年度唯一一個入選該獎項等次的初評項目。
據科技部官網此前公布的信息顯示，2015年度入選自然科學一等獎初評的項目僅有“多光子糾纏干涉度量學”。
