人物經歷
工學學士 (計算機科學與技術), 清華大學, 中國, 2002;
工學博士 (理論計算機科學), 清華大學, 中國, 2006.
2018年3月8日,百度宣布成立量子計算研究所,悉尼科技大學量子軟體和信息中心創辦主任段潤堯教授出任百度量子計算研究所所長,直接向百度總裁張亞勤匯報。
社會兼職
悉尼科技大學: 量子計算實驗室主任 (2008-).
科研概況
研究領域
量子計算
量子資訊理論
研究概況
我自2002年以來一直從事量子信息,特別是有關量子糾纏特性與套用等方面的研究,在量子狀態/操作分辨、利用有噪量子信道進行精確通信、量子糾纏轉換理論等課題上做出一系列重要貢獻。截至目前,我與合作者已經在國際主流學術期刊上發表論文36篇,另有4篇論文在知名國際會議上做了大會報告。這些成果被國內外學術界所廣泛認可,並引起了本領域其他學者的研究興趣。我的兩項代表性工作簡述如下:
1. 完整刻畫了量子操作的精確分辨性。量子操作描述了在量子力學框架內所有可以實現的物理操作,如量子電路、量子測量、量子信道等。量子信息中的一個基本問題是刻畫量子操作的精確可分辨性,許多重要的信息處理任務都可以視作這一問題的特殊情形。自上世紀九十年代以來,這一問題陸續獲得關注,並被諸多學者進行了廣泛地研究,同時也獲得了一些有趣的結果。然而,判定兩個一般量子操作是否精確可分辨一直是個著名的公開問題。與馮元、應明生兩位老師對這一問題做出了三個關鍵性貢獻。特別值得指出的是,提出了兩個量子操作可以進行精確分辨的一個容易判別的充要條件,從而最終解決了這個長期懸而未決的難題。物理評論通信(Physical Review Letters)的審稿人評價我們的工作“極大地擴充了人們對於量子進程和操作的理解和相關知識”。
2. 較為系統地發展了量子零錯資訊理論。與美國密西根大學的Yaoyun Shi一起發現了量子信道和經典信道在零錯通信下的一個非常驚奇的差別:存在一類特殊的量子信道,一次使用無法精確傳遞經典信息,但是兩次卻可以。物理評論通信的審稿人評價我們的工作是“量子信息科學的美妙組成部分”。還給出了幾種超激活的效應,從而將這一發現做了進一步提煉和完善,極大地發展了量子零錯資訊理論,並引起了許多傑出學者的研究興趣。
研究課題
國家自然科學基金青年基金項目: 量子狀態分辨及其在信道容量計算中的套用 (2008-2010);
863課題: 量子計算模型研究 (2006-2008).
獎勵與榮譽
中國計算機學會: 優秀博士論文獎 (2006);
清華大學優秀博士學位論文一等獎 (2006);
清華大學十大學術新秀獎 (2006);
微軟學者獎學金 (2005).
學術成果
[1] X. Chen, R. Y. Duan, Z. F. Ji and B. Zeng. Quantum state reduction for universal measurement based computation. Accepted by Physical Review Letters on 1 Jun. 2010.
[2] R. Y. Duan, Y. Feng and M. S. Ying. Perfect distinguishability of quantum operations. Physical Review Letters, vol. 103, no. 21, pp. 210501.1-210501.4, 2009.
[3] E. Chitambar and R. Y. Duan. Nonlocal entanglement transformations achievable by separable operations. Physical Review Letters, vol. 103, no. 11, pp. 110502.1-110502.4, 2009.
[4] R. Y. Duan, Y. Feng, X. Yu and M. S. Ying. Distinguishability of quantum states by separable operations. IEEE Transactions on Information Theory, vol. 55, no. 3, pp.1320-1330, 2009.
[5] Z. F. Ji, G. M. Wang, R. Y. Duan, Y. Feng and M. S. Ying. Parameter estimation of quantum channels. IEEE Transactions on Information Theory, vol. 54, no. 11, pp. 5172-5185, 2008.
[6] R. Y. Duan and Y. Y. Shi. Entanglement between two uses of a multipartite noisy quantum channel enables perfect transmission of classical information, Physical Review Letters, vol. 101, no. 2, pp. 020501.1-020501.4, 2008 .
[7] R. Y. Duan, Y. Feng and M. S. Ying. Local distinguishability of multipartite unitary operations. Physical Review Letters, vol. 100, no. 2, pp. 020503.1-020503.4, 2008.
[8] E. Chitambar, R. Y. Duan and Y. Y. Shi. Tripartite entanglement transformations and tensor rank. Physical Review Letters, vol. 101, no. 14, pp. 140502.1-140502.4, 2008.
[9] R. Y. Duan, Y. Feng and M. S. Ying. Entanglement is not necessary for perfect discrimination between unitary operations. Physical Review Letters, vol. 98, no. 10, pp. 100503.1-100503.4, 2007 .
[10] R. Y. Duan, Y. Feng, Z. F. Ji and M. S. Ying. Distinguishing arbitrary multipartite basis unambiguously using local operations and classical communication. Physical Review Letters, vol. 98, no. 2, pp. 0230502.1-0230502.4, 2007.
[11] R. Y. Duan, Y. Feng and M. S. Ying. Partial recovery of quantum entanglement. IEEE Transactions on Information Theory, vol. 52, no. 7, pp.3080-3104, 2006.
[12] Z. F. Ji, Y. Feng, R. Y. Duan and M. S. Ying. Identification and distance measures of measurement apparatus. Physical Review Letters, vol. 96, no. 20, pp. 200401.1-200401. 4, 2006.
[13] Y. Feng, R. Y. Duan and M. S. Ying. Catalyst-assisted probabilistic entanglement transformations. IEEE Transactions on Information Theory, vol. 51, no. 3, pp. 1090-1101, 2005.
[14] X. M. Sun, R. Y. Duan, and M. S. Ying. The existence of quantum entanglement catalysts. IEEE Transactions on Information Theory, vol. 51, no. 1, pp.75-80, 2005.