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中国基础科学·特稿 2015年度中国科学十大进展简介 [编者按] 由科学技术部基础研究管理中心 量子隐形传态就是利用量子纠缠效应把量子态 主办，《中国基础科学》、《科技导报》、《中国 传输到遥远地点，而无需传输载体本身。量子隐形 传态作为量子信息处理的基本单元，在量子通信和 科学院院刊》、《中国科学基金》和《科学通 量子计算网络中发挥着至关重要的作用。1997年， 报》等5家编辑部承办的2015年度“中国科 国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验 学十大进展”遴选结果于201年2月25 6．揭日 验证。此后，作为量子信息实验领域的重要研究热 晓。实现单光子多自由度量子隐形传态．理 点，量子隐形传态又先后在冷原子、离子阱、超导、量 论预言并实验验证外尔半金属的存在。揭示 子点和金刚石色芯等诸多物理系统中得以实现。但 埃博拉病毒演化及遗传多样性特征．实现对 以往所有的量子隐形传态实验都存在着一个根本性 反物质间相互作用力的测量．探测到宇宙早 局限，即传输的量子态只是基本粒子的单个自由度 期最亮、中心黑洞质量最大的类星体。发现东 的状态，也就是说只是部分信息，而不是完整的量子 亚最早的现代人化石。揭示人类原始生殖细 隐形传态。然而，真正的量子物理体系自然地具有 胞基因表达与表观遗传调控特征．解析细胞 多个自由度的信息，即使是一个最简单的基本粒子． 如单光子，它的性质也包括波长、动量、自旋和轨道 炎性坏死的关键分子机制，研制出碳基高效 角动量等多个自由度。因此，多自由度的量子隐形 光解水催化剂，实现对单个蛋白质分子的磁 传态作为发展可拓展量子计算和量子网络技术的必 共振探测等10项由我国科研机构独立完成或 经途径，成为近20年来量子信息基础研究领域的巨 作为主要完成单位国际合作完成的重要科学 大挑战。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国 进展当选为“2015年度中国科学十大进展”。 家实验室(筹)潘建伟和陆朝阳研究组与合作者，面 关键词：中国 科学 十大进展评选 对挑战，选取单光子自旋和轨道角动量作为研究对 中图分类号：G3l文献标识码：E 象，创造性地发展了多项新颖的多粒子多自由度的 文章编号：1009-2412(2016)01-0001-06 纠缠操纵技术，巧妙地设计了利用单光子非破坏测 DOI：10．3969／j．issn．1009-2413．2016．01．001量技术实现自旋和轨道角动量多自由度贝尔态测量 的新方案。经过多年艰苦努力，研究人员成功制备 了国际上最高亮度的自旋一轨道角动量超纠缠源、高 1 实现单光子多自由度量子隐形传态 效率的轨道角动量测量器件，突破了以往国际上只