杜江峰

杜江峰

杜江峰,男,1969年6月出生,江蘇無錫人,理學博士。1985年從江蘇省天一中學少年班進入中國科學技術大學少年班,後即轉入近代物理系學習,1990年起在中國科學技術大學近代物理系工作至今。

2001年,杜江峰榮獲中國科學技術大學海外校友基金會頒發的首屆"優秀青年教師獎"。2012年,中國科技大學杜江峰教授的《基于核自旋的量子計算研究》獲國家自然科學獎二等獎(一等獎空缺)。

2015年12月7日,當選2015年中國科學院數學物理學部院士。

  • 中文名稱
    杜江峰
  • 國籍
    中國
  • 民族
  • 出生地
    江蘇省無錫市
  • 出生日期
    1969年6月
  • 職業
    教授、博士生導師
  • 畢業院校
    中國科學技術大學
  • 主要成就
    第十屆中科院傑出青年獎長江學者特聘教授973項目首席科學家國家傑出青年科學基金得主國際上第一次實現量子博弈實驗展開

人物履歷

杜江峰,男,1969年6月出生,中共黨員,博士,現任中國科學技術大學教授,博導。973項目首席科學家,國家傑出青年科學基金得主,新世紀百千萬人才工程國家級人選,長江學者特聘教授。其研究成果入選2009年度中國高校十大科技進展和"兩院院士"評選國內十大科技進展。

杜江峰同志是我國最早從事量子計算實驗研究的科研工作者之一,致力于使用磁共振方法進行量子計算的實驗研究工作,已發表SCI論文70多篇,其中Nature1篇、Physical Review Letters 8篇,且均為實驗論文。

研究領域

杜江峰教授的研究領域是量子信息量子物理學,一直致力于使用磁共振技術進行量子計算的實驗研究,以及相關基本物理問題的研究,是我國最早從事量子計算實驗研究的科研工作者之一。曾在哈佛大學、布魯塞爾大學、維也納大學慕尼黑大學、牛津大學、劍橋大學、義大利國際理論物理中心、新加坡國立大學、德國多特蒙德大學等單位工作和訪問。先後承擔和參加了973項目、國家自然科學基金、中國科學院院長特別基金等多個科研項目,並取得了多項有意義的成果。已發表SCI研究論文一百餘篇,其中包括Nature 1篇,Science 1篇,Nature Communications 1篇和Phys. Rev. Lett. 16篇,SCI他引一千餘次。研究成果曾被英國《Nature》雜志、美國物理學會新聞、英國物理學會新聞、《新科學家》雜志、《Physics World》等學術媒體關註和報道,並獲得了教育部自然科學優秀成果獎一等獎(2011)、安徽省自然科學獎二等獎(2007)、國家自然科學基金優秀成果獎(2001)等獎項,以及入選了2009年度中國高校十大科技進展和兩院院士評選的2009年度中國十大科技進展。

另外在作科研工作的同時,在中國科技大學開設了與量子計算和量子博弈相關的Seminar課程以及研究生專題講座,在2000年全國量子信息及量子物理基礎研究生暑期學校講授"核磁共振量子計算:理論和實驗"專題課程。主持撰寫了即將由清華大學出版社出版的《量子力學新進展》第三輯中的"量子博弈論"一章(6萬字),應邀在World Scientific Publishing Company出版的Fluctuation and NoiseLetters關于量子博弈的專集中介紹我們在量子博弈論領域的研究進展。

杜江峰率先在國內完成了多量子位量子計算的實驗工作,並進一步實現了四量子位量子演化實驗,這使得我國成為繼美國和德國之後成功實現四量子位以上量子計算的三個國家之一。他在國際上率先開展了量子博弈論的實驗研究,于200l年在國際上第一次成功地實現了量子博弈的實驗,並在國際上第一次實驗觀測到了混合量子態的幾何量子相位。他先後榮獲第五屆"中國科學院優秀青年"、國家自然科學基金優秀成果獎、"安徽青年五四獎章"等榮譽。

杜江峰擔任中國科學技術大學近代物理與微尺度物質科學國家實驗室教授、博士生導師,是2004年自然科學傑出青年基金得主。

人物報道

執著科研

是他,使中國成為成功實現四量子位以上量子計算的三個國家之一;是他,在國際上第一次成功實現量子博弈的實驗;是他,在國際上第一次實驗觀測到混合量子態的幾何量子相位。

杜江峰杜江峰

他,快樂向前,執著向前:"我的路還很長,我的目標還很遙遠……"

杜江峰,1969年6月生,1985年保送科大少年班,1990年留校工作。

我國量子計算領域優秀青年科學家,第五屆"中國科學院優秀青年"、第七屆"江淮十大傑出青年"。

37歲的杜江峰,履歷簡潔得像條直線。

16歲被科大少年班錄取,21歲近代物理系畢業留校,29歲進軍當時最新的量子計算實驗研究領域,成為我國最早從事這項研究的科學家之一。

2002年以來,杜江峰仿佛一匹快樂的奔馬,縱橫馳騁遼闊的量子計算版圖。他率先在國內完成多量子位量子計算的實驗工作,並進一步實現四量子位量子演化實驗,這使得我國成為繼美國和德國之後成功實現四量子位以上量子計算的國家。

2002年,《美麗心靈》榮膺奧斯卡金像獎,博弈論大師納什的傳奇故事家喻戶曉的時候,杜江峰研究小組的量子博弈實驗論文登上國際權威雜志《物理評論快訊》。這是國際上首次實現的量子博弈實驗研究。杜江峰不但從理論上破解了納什博弈論經典案例--"囚徒困境",而且通過核磁共振設備成功驗證了理論預言。

面對無數贊賞的目光,杜江峰淡淡一笑:"是小組全體成員合作走出了'困境',而我不過是其中一個幸運的'囚徒'而已。"

2003年,杜江峰在國際上首次成功地觀測到任意量子態的幾何相。《物理評論快訊》審稿人大加贊賞,這一實驗"為今後實現高精度、低噪聲、自容錯的量子電腦指明了新的研究方向"。他快樂著,繼續探索。

當然,也有不快樂的時候。一項實驗,兩年堅持,沖擊數次,依然徘徊在成功邊緣。杜江峰忍不住喊了一嗓子:"不玩了,休整休整!"走進秀水青山,走向自然田園,他又快樂得像個天真少年。休整好了,靈感來了,新的挑戰又打響了……

不言敗,不言悔,一個執著的科學"囚徒"快樂向前。3年來,杜江峰發表SCI論文40多篇,僅在《物理評論快訊》上就發表4篇實驗論文,這也是國內量子計算實驗領域僅有的4篇。人物寄語

創新是科學發展的靈魂,社會進步的動力,奮力崛起要依靠創新突破。

通過科技創新和體製機製創新"雙輪驅動",把科技優勢轉化為發展優勢,推進經濟社會更快更好地發展,科技工作者任重道遠,大有作為。

重大突破

新華網合肥2009年11月2日電(記者熊潤頻)記者從中國科學技術大學獲悉,這所學校微尺度物質科學國家實驗室杜江峰教授領導的研究小組和香港中文大學劉仁保教授合作,通過電子自旋共振實驗技術,在國際上首次通過固態體系實驗,實現了最優動力學解耦,極大地提高了電子自旋相幹時間。這個成果發表在10月29日出版的《自然》上,被評價為是實現量子計算的重要一步。

杜江峰杜江峰

將量子力學和電腦科學結合,並實現量子計算是人類的一大夢想。量子計算的本質就是利用量子的相幹性。而在現實中,由于環境不可避免地會對量子系統發生耦合幹擾,使量子的相幹性隨時間衰減,發生消相幹,使得計算任務無法完成。因此,為了使量子計算成為現實,一個首要急需解決的問題就是克服消相幹。

杜江峰教授介紹,以分解500位的自然整數為例,目前最快的電腦需要用幾十億年才能完成。而用量子電腦,同樣的重復頻度,一分鍾就可以解決。但量子計算如同人類思考問題,也需要一定時間,其時間長短取決于量子的相幹性。相幹性保持時間越長,量子電腦就可以處理復雜程度更高、難度更大的信息。因此,提高量子相幹性,對提高量子電腦的能力十分關鍵。

為了保持量子相幹性,物理學家提出了很多種方法。其中,最優動力學解耦是最有效的方法之一。杜江峰教授說,最優動力學解耦方法就是通過一串精心設計的微波脈沖直接作用于自旋電子,讓自旋電子反復翻轉,"感受"到的外力上下翻轉,消去電子自旋與環境中核自旋之間的耦合,保護電子自旋的量子相幹性。

經過多年努力,杜江峰研究小組在科技部、國家基金委、中國科學院、中國科學技術大學的大力支持下,于今年4月成功建立了目前國內唯一可以同時操控電子和核自旋的實驗平台。在此基礎上,他們第一次在真實固態體系中開展獨立實驗,實現了最優動力學解耦方案。研究人員用最多7個微波脈沖把一種叫丙二酸的材料裏的電子自旋的相幹時間從不足二千萬分之一秒提高到了近三萬分之一秒,這個時間已經能夠滿足一些量子計算任務的需要。他們的研究顯示,即使在常溫下,這樣的方案也是可以工作的,這為用固態材料研製出能在室溫下使用的量子電腦奠定了基礎。

研究人員認為,一旦實際固態體系的各種退相幹機製被人們所完全了解,高精度的相幹控製將更加容易,距離量子電腦的真正實現也不再遙遠。

人物評價

杜江峰被評選為2010年"第十屆中科院傑出青年獎"得主。

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2009年,杜江峰同志首次在真實固態體系中實現最優動力學去耦,極大地提高了量子相幹儲存時間,成果發表在Nature雜志,該雜志同期"新聞與展望"欄目發表專文評述並指出:"杜江峰及其同事的研究…所取得的研究進展之重要性在于極大提升了現實物理體系的性能,從而朝實現量子計算邁出重要的一步。"

頒獎詞:

他帶領著一個團隊取得了一個又一個的成果,而他的貢獻不僅僅在于邁出量子計算的重要一步,更重要的是推動了我國基礎科學的發展--中國科學技術大學的杜江峰。

獲得榮譽

2015年12月7日,當選2015年中國科學院數學物理學部院士。

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