今年以来,北京大学在科研产出上异常亮眼,CNS顶刊和数学四大刊目前的发文量均位居国内第一。这其中不少“80后”甚至“85后”成为了主力,今天我们介绍的这位—王剑威,就在2月下旬的十天内连发Nature和Nature Photonics。
Nature那篇文章,之前我们已经报道过,我们再来简单回顾一下:2月19日,北京大学王剑威与山西大学苏晓龙合作作为共同通讯在顶刊Nature上发表了最新研究成果。该研究报道了基于集成光量子频率梳芯片的连续变量多体量子纠缠。该研究首次实现了在集成光学芯片上确定性地生成了连续变量的八模纠缠态。该芯片产生了一个可在阈值以下产生多模压缩真空光频梳的量子微梳,验证了八模态的不可分离性,并通过利用van Loock–Furusawa判据和零化子关联矩阵测量,对连续变量簇型的纠缠结构进行了严格的实验判定。该研究不仅解决了集成光量子芯片长久以来存在的扩展性难题,还展示了基于连续变量的集成光子量子器件在促进量子计算、量子网络和量子传感方面的潜力。
总之,该研究首次实现了集成光量子芯片的多比特连续变量量子纠缠,填补了领域内光量子芯片关键技术空白,为光量子芯片的大规模扩展创造了可能,也为未来实现更大尺度的量子纠错与量子调控提供了新的技术路径。该研究为领域内的重大突破,有望应用于未来量子计算、量子网络等前沿量子技术。本文第一完成单位为北京大学,据了解,该研究历时五年(一作贾新宇博士五年来专注于该研究领域),研究成果得到了审稿人的高度评价。
9天后的2月28日,北京大学王剑威与浙江大学戴道锌合作作为共同通讯在顶刊Nature Photonics上发表了最新研究成果。该研究报道了集成涡旋光量子纠缠源。该研究报道了利用可编程集成纳米光子电路实现的涡旋光量子纠缠源;该电路能够在自由空间中生成并任意调控稳定的涡旋纠缠,实现从芯片上创建的路径纠缠到自由空间的相干转换。这得益于一种芯片到自由空间的接口量子技术,该技术将可重编程集成量子光子学与先进的经典自由空间光束整形技术相结合。这些纠缠源(发射器)以即插即用的方式工作,能够在微秒内迅速重新配置。通过量子层析成像和维度见证测量,验证了多维真实纠缠。该研究展示了集成量子涡旋器件,其将片上处理量子信息的灵活性与在自由空间中传输量子态的鲁棒性相结合,为量子通信、量子激光雷达以及量子计算和存储等领域的应用开辟了新途径。总之,该研究首次实现了基于集成光量子芯片的涡旋光量子纠缠源,并填补了片上OAM纠缠的空白。本文第一完成单位为北京大学。
两篇文章的第一通讯作者均为北京大学的王剑威,他1986年生,从小品学兼优,2004年高中毕业于金华一中(此前我们报道过的许晓栋也是该校毕业的,详见:分数量子反常霍尔效应发现者,今又在最新一期nature上连发3文),2004至2011年在浙江大学先后取得学士和硕士学位,后前往英国布里斯托大学读博(全额奖学金)。2016年博士毕业后,王剑威继续在该校量子光学中心进行博士后研究,2018年他正式回国(海外高层次人才计划),加入北京大学至今,目前为该校物理学院教授。
王剑威的主要研究领域为:集成量子光学,光量子芯片物理、技术与应用等;包括集成量子器件与硬件、大规模硅基集成光量子芯片、光子-离子/原子混合集成芯片、离散-连续混合量子芯片、复杂量子纠缠体系制备与调控和量子算法物理实现等方向的研究。他也是国际上最早开展集成光学、量子物理、量子信息科学的多学科交叉研究的学者之一,并在相关领域取得了一系列突出成果,为此他先后收获了2022年度亚太物理学会联合会和亚太理论物理中心“杨振宁奖”(C.N. Yang Award,因“在集成光量子信息科学和技术领域的贡献”而获奖)、2023年王大珩光学奖中青年科技人员奖和2023年国家杰出青年科学基金项目等荣誉。值得一提的是,王剑威在获得国家“杰青”时,在北京大学还只是助理教授。根据官方页面介绍,王剑威是在2024年8月从助理教授直升教授的,以“助理教授”身份收获国家“杰青”,这在国内应该也是相当罕见的了,不得不说很牛。
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