2020 年 10 月 6 日，美國物理學(xué)會(huì)（American Physical Society）公布，授予中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸朝陽教授 2021 年度“蘭道爾—本內(nèi)特量子計(jì)算獎(jiǎng)”（Rolf Landauer and Charles H. Bennett Award in Quantum Computing），表彰他“在光學(xué)量子信息科學(xué)，特別是在固態(tài)量子光源、量子隱形傳態(tài)和光量子計(jì)算方面的重要貢獻(xiàn)（“For significant contributions to optical quantum information sciences, especially on solid-state quantum light sources, quantum teleportation and optical quantum computing）”。

　　量子技術(shù)的巨大潛力已經(jīng)得到普遍共識(shí)和廣泛關(guān)注。近年來，隨著各個(gè)國家的大力支持和產(chǎn)業(yè)界的雄厚資金投入，量子信息科學(xué)發(fā)展迅猛，被稱為“第二次量子革命”。由于該領(lǐng)域的重要性，美國物理學(xué)會(huì)在 2015 年專門新設(shè)立了“蘭道爾—本內(nèi)特量子計(jì)算獎(jiǎng)”，用于表彰在量子信息科學(xué)領(lǐng)域—特別是在利用量子效應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)典方法無法完成的任務(wù)方面—做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。

　　該獎(jiǎng)項(xiàng)以量子信息理論的兩位先驅(qū)科學(xué)家命名：首次提出擦除一個(gè)比特所需最小能量的蘭道爾（Rolf Landauer），他為理解熱力學(xué)和信息之間的關(guān)系作出了巨大貢獻(xiàn)；首次提出可逆計(jì)算思想、和合作者一起提出量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)方案的本內(nèi)特（Charles H. Bennett），他為量子信息理論做了奠基性的工作，并因此獲得了沃爾夫獎(jiǎng)、狄拉克獎(jiǎng)和香農(nóng)獎(jiǎng)。

　　國際評(píng)審委員會(huì)每年在全世界范圍內(nèi)評(píng)選出一名博士畢業(yè) 12 年之內(nèi)的青年科學(xué)家。前四屆獲獎(jiǎng)人分別來自美國麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和澳大利亞南威爾士大學(xué)。

　　美國物理學(xué)會(huì)成立于 1899 年，是世界最大的非營利性物理學(xué)組織，約有來自世界各國的五萬多會(huì)員，發(fā)表包括《現(xiàn)代物理評(píng)論》、《物理評(píng)論快報(bào)》、《物理評(píng)論》在內(nèi)的十多種科學(xué)期刊，每年舉辦二十多項(xiàng)科學(xué)會(huì)議。

　　1998 年春節(jié)前，陸朝陽所在的東陽中學(xué)邀請(qǐng)潘建偉博士在電影院做了一次公共科學(xué)講座。當(dāng)時(shí)潘建偉所在的奧地利因斯布魯克大學(xué) Anton Zeilinger 課題組剛剛完成了國際上首次量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)。

　　陸朝陽回憶起表示：“講座非常生動(dòng)有趣，在我們高中生聽起來甚至有些瘋狂”。

　　就這樣 2000 年，陸朝陽考入心心念念的中科大物理系，順利進(jìn)入了潘建偉團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室并如愿以償?shù)爻蔀槠渲幸粏T，從此開始了他的量子科學(xué)研究生涯。

　　2007 年，24 歲的他作為第一作者在國際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了六光子糾纏“薛定諤貓態(tài)”和“簇態(tài)”，刷新了光量子糾纏的兩項(xiàng)世界記錄。

　　經(jīng)導(dǎo)師潘建偉的建議，陸朝陽決定去英國劍橋完成博士學(xué)業(yè)，在三年之內(nèi)完成了博士論文和答辯，同時(shí)成為了入選比例不到 1%的劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院 Fellow。博士期間，他以第一作者在國際上首次觀測到單電子自旋的實(shí)時(shí)量子躍遷和非破壞性測量，為固態(tài)量子計(jì)算解決了一個(gè)基礎(chǔ)性難題。

　　陸朝陽畢業(yè)后回國，加入潘建偉帶領(lǐng)的中科大量子信息“夢之隊(duì)”，在量子計(jì)算、量子通信、多光子糾纏、光子操控等方向上獲得突破。

　　28 歲的他成為中國科大最年輕的教授。

　　期間，這位東陽籍科學(xué)家也屢屢獲獎(jiǎng)，如中科院青年科學(xué)家獎(jiǎng)、黃昆物理獎(jiǎng)、騰訊基金會(huì)發(fā)起的“科學(xué)探索獎(jiǎng)”。2016 年，陸朝陽參與的“多光子糾纏及干涉度量”項(xiàng)目獲國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

　　在國際上，2017 年，歐洲物理學(xué)會(huì)宣布將菲涅爾獎(jiǎng)（Fresnel prize）授予陸朝陽，為獎(jiǎng)勵(lì)量子電子學(xué)和量子光學(xué)領(lǐng)域 35 歲以下青年科學(xué)家的國際最高榮譽(yù)，每兩年頒發(fā)一次。

　　陸朝陽成為繼導(dǎo)師潘建偉和師兄陳宇翱之后，第三位獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的中國科學(xué)家。

　　2019 年，該團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外科學(xué)家合作，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了 20 光子輸入 6060 模式干涉線路的玻色取樣量子計(jì)算，輸出了復(fù)雜度相當(dāng)于 48 個(gè)量子比特的希爾伯特態(tài)空間，其維數(shù)高達(dá)三百七十萬億。

　　這個(gè)研究同時(shí)在光子數(shù)、模式數(shù)、計(jì)算復(fù)雜度和態(tài)空間這四個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上都大幅超越之前的國際記錄，其中，態(tài)空間維數(shù)比國際同行之前的光量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)高百億倍。

　　從首次設(shè)計(jì)雙色激光驅(qū)動(dòng)量子系統(tǒng)，到制備國際上綜合性能最優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，再到實(shí)現(xiàn)高維度量子隱形傳態(tài)，經(jīng)過 10 年的研究，團(tuán)隊(duì)成功研制世界上首臺(tái)光量子計(jì)算原型機(jī)。

　　陸朝陽以量子糾纏研究聞名。量子糾纏指不同粒子無論相隔多遠(yuǎn)，量子態(tài)都可以相互關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。維也納量子科學(xué)與技術(shù)中心的量子物理學(xué)家安東·蔡林格將他稱作“光子糾纏鬼才”。

　　作為量子夢之隊(duì)的一員，陸朝陽表示：“做科研工作可以聆聽自己的夢想，跟隨自己的興趣。這種工作的本質(zhì)就是每天的太陽都是新的，一直在創(chuàng)新，挑戰(zhàn)新高度?！币躁懗枮榇淼闹锌拼笄嗄昕萍既藛T，將在科技競爭中為中國奪取制高點(diǎn)貢獻(xiàn)科大力量！

　　目前，我們正處于第二次量子革命 。

　　陸朝陽對(duì)未來的科研道路充滿了信心，他表示“量子疊加和糾纏的新原理為傳統(tǒng)通信、計(jì)算和精密測量的技術(shù)革新升級(jí)提供了一條全新的途徑?！?/p>

　　陸朝陽把量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)之間的比較比喻成激光與燈泡。量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展或?qū)⒆裱c激光相似的發(fā)展軌跡，最初作為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)用工具，之后才在許多不同領(lǐng)域中獲得應(yīng)用。

　　他從激光發(fā)展歷史的啟發(fā)來猜測，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的許多應(yīng)用，例如量子密鑰分發(fā)和一些量子算法，都可能只是未來第二次量子革命的冰山一角。