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29岁当教授,Nature和Science发表11篇论文,段路明正式全职回国
29岁当教授,Nature和Science发表11篇论文,段路明正式全职回国
5/1/2019 3:02:55 AM | 浏览:1192 | 评论:0
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29岁当教授,Nature和Science发表11篇论文,段路明正式全职回国

他是中国科大培养的科学家,读博士时就发表40篇论文,并获选全国百篇博士优秀论文,同时提前一年毕业。

28岁入选中国科学院“百人计划”回母校中国科学技术大学工作,29岁成为中国科学技术大学最年轻的教授、博士生导师之一。2004年获得著名的美国斯隆研究奖,成为中国本土培养的博士中第一个获得该奖的科学家。

在国内科研方面顺风顺水的时刻,他选择了前往美国任教,而且成就斐然:先后担任自美国密歇根大学助理教授 ,2007年获得终身教席,2009年当选美国物理学会会士,2012年任密歇根大学费米讲席教授。

非常值得高兴的是,2018年,他正式辞去美国密歇根大学费米讲席教授职位,全职来清华大学交叉信息院工作。2019年4月24日,他正式获聘首位“清华大学基础科学讲席教授”。

他就是段路明,一位天才级的科学家。他的全职回国或将大大助力中国量子科学研究进入世界前列。

▎中国科大培养的杰出科学家

段路明1972年8月出生于安徽桐城。1990年毕业于桐城中学,因化学竞赛取得优异成绩,被保送到中国科学技术大学。在中国科学技术大学先后获得学士(1994年)和博士(1998年)学位,师从于中国科大量子通信与量子计算开放实验室主任郭光灿教授。

在校学习期间,他就以良好的理论功底、敏捷的科学思维斩露头角,读博士时就在《物理评论快报》发表2篇论文、总计有40篇论文发表、并获选全国百篇博士优秀论文。他以出色的表现,提前一年毕业。

留校后,段路明在良好的科研环境里如鱼得水,不断取得科研的进展。其中,他与郭光灿教授合作在国际上首先提出量子概率克隆原理,这个原理被国际同行称为“段-郭概率克隆机”,其推导的最大概率克隆效率公式,被称为“段-郭界限”。

段路明也被破格晋升职称,2001年,年仅29岁成为中国科大最年轻的教授、博士生导师之一,并担任了实验室副主任等重要学术职务。他还以在量子物理研究中的优异成绩,于1999年担任了美国《物理评论快报》的特邀审稿人,2000年又成为英国《自然》杂志的特约审稿人。

1999年,段路明来到国际量子科学研究的著名学府——奥地利茵斯布鲁克大学从事博士后研究工作。在被誉为“音乐的圣殿”的奥地利,段路明夜以继日的谱写着量子通信和量子计算的美妙乐章。在不到两年的时间里,他的多篇论文以全新的观点、独特的思路和对整个领域的杰出贡献,奏响了量子研究领域的一个又一个“高音”。

2001年,段路明到美国加州理工学院从事博士后研究,并入选“中国科学院引进国外杰出人才”计划。在2004年公布的美国斯隆研究奖(Sloan Resarch Fellowship Award)揭晓,中国科学技术大学段路明教授荣获该奖。据悉,116名获奖者中有16位华裔科学家,段路明是其中唯一在中国取得博士学位的获奖者。

▎海外任教,助力清华量子科学研究

不过,在国内科研方面顺风顺水的段路明并未选择继续留在国内,而是前往美国任教,并很快成为美国密歇根大学教授(2007年)。2012年,担任密歇根大学费米讲席教授。在美国,顶尖高校的讲席教授,一般都是最杰出的科学家才能担任,可见段路明的成就之高了。

在美国密歇根大学任教的同时,段路明同时也兼任了清华大学姚期智讲座教授,帮助建设清华大学交叉信息研究院。

2010年,全职回国的姚期智正计划在清华组建一支能在量子计算领域做出创新工作的团队。在过去的几十年里,姚期智亲眼见证了中国在世界微电子领域竞争中的“错过”,他意识到未来量子信息和量子科技将成为新的发展点,中国必须得跟上。而量子计算除了需要理论计算机专家外,同样也需要懂量子计算的物理学家。于是,姚期智想到了段路明。

2010年10月的一天上午,当时正是北京时间的深夜,段路明在密歇根大学正准备给学生上课,突然间身边的电话响了,显示号码是北京,他万万没想到,电话那头居然是姚期智本人。

姚期智在电话里表示希望段路明发挥在实验设计方面的优势,为清华成立量子网络研究平台作出开创性的工作。接到电话后,段路明感到既兴奋又忐忑,研究直觉告诉他这将是一片大有可为的天地,但长时间的国外生活和研究经历也让他心存顾虑。但后来更让他没有想到的是,两个星期后,姚期智专程飞到密歇根大学与他会面。经过这次为期几天的停留,姚期智与段路明初步勾勒出清华量子信息中心的蓝图。

两个月后,也就是2010年岁末,段路明加盟清华量子信息中心的建设。凭借姚期智在学术界的威望,以及段路明在物理学界的影响,积极延揽人才,量子信息领域一批年轻学者开始将目光投向清华。2011年1月,经过不到两个月的筹划,清华大学量子信息中心揭牌成立。

成立四年来,清华大学量子信息中心在段路明等教师的共同努力下,取得了丰硕的研究成果。2014年10月,段路明研究组首次在常温固态系统中实现了抗噪的几何量子计算,该成果是量子计算研究领域取得的重要进展,研究论文发表在国际著名期刊《自然》上。更为可喜的是,论文第一作者祖充是交叉信息研究院在读博士生,共同完成文章的还有两名本科生。科研与教学园地里多年来的辛勤培育,逐渐开花结果。

▎全职加盟清华,担任长聘教授

 

根据清华大学交叉信息研究院官网的报道,2018年辞去美国密歇根大学费米讲席教授职位,全职来清华大学交叉信息院工作。2019年4月24日,段路明获聘首位“清华大学基础科学讲席教授”。

段教授完成了量子信息领域一系列开创性的工作,提出实现长距离量子通信网络的量子中继方案,被国际同行誉为“DLCZ”(Duan-Lukin-Cirac-Zoller)方案,为该领域的奠基性方案,引发了世界上关于DLCZ方案的研究热潮。

段教授提出通过量子网络互联进行规模化量子计算的方案,为一些量子计算大型合作项目奠定了理论基础,并受邀在物理学权威期刊《现代物理评论》上撰写此方向的综述。段教授在物理学著名学术期刊发表论文160余篇(其中《物理评论快报》48篇,《自然》8篇,《科学》3篇,《自然》、《科学》子刊10篇),共被引用24,600多次。

▎期待取得更大成就

目前,中国虽然在诸多科技领域都与世界有或多或少的差距,但中国在量子信息技术领域却处于较为领先的地位。

在量子保密通信方面,中国也已经取得了一系列重大国际突破。2016年8月16日,世界第一个量子科学实验卫星“墨子”号升空。2017年8月,“墨子号”在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态,而这也被《自然》杂志誉为“量子通信领域的里程碑”。

在量子计算研究领域,中科大潘建伟团队一直在量子计算的核心资源“多粒子纠缠”的制备与操纵上处于国际领先地位。2015年,该团队和阿里巴巴合作成立了“中科院-阿里巴巴量子计算联合实验室”,在保持光量子计算世界领先地位的同时,将大力推动我国量子计算整体研究水平。

不过,一切都不能太过乐观。目前,世界主要发达国家都在投入巨资发展本国的量子信息技术,抢先开启本国的“量子时代”。

段教授此时全职加盟清华,正当其时。他的加盟,势必将为大大助力清华大学量子信息技术研究,同时更进一步地我国量子计算整体研究水平。

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