2019年4月24日晚，清華大學交叉信息院段路明教授從邱勇校長手中接過聘書，獲聘成為首位“清華大學基礎科學講席教授”。 清華大學交叉信息研究院 圖
澎湃新聞（www.thepaper.cn）獲悉，在辭去美國密歇根大學費米講席教授職位後，量子信息科學家段路明近日獲聘成為首位“清華大學基礎科學講席教授”。
同比他年長三歲的著名量子信息科學家潘建偉一樣，段路明出身中國科學技術大學，兩人在本世紀初嶄露頭角，並被破格晉升為教授。如今，段路明做出全職回國工作的決定，與圖靈獎得主姚期智創建清華大學量子信息中心息息相關。
昔日中科大的學術新星，輾轉近20年後全職回國，能否迅速提升清華量子信息中心的實力和水平，與中科大在這一領域分輝？
中科大破格晉升的最年輕教授
段路明1972年出生於安徽桐城市，1990年畢業於桐城中學，因化學競賽成績優異被保送到中科大，師從時任中科大量子通信與量子計算開放實驗室主任郭光燦。
1998年，段路明因在讀博期間就在《物理評論快報》發表2篇論文，提前一年畢業，留校任教。畢業時獲“中科院院長特別獎”，博士論文2000年入選“全國百篇優秀博士論文”。
留校後，段路明博士與老師郭光燦合作，在國際上率先提出量子避錯編碼，用於克服量子信息系統最主要障礙的消相干問題；提出概率量子克隆這一全新研究方向，研究最佳概率量子克隆過程。這些工作得到了國際同行，包括量子信息泰斗Charles Bennett的高度評價，並被廣泛引用，稱為“段-郭”界限。
1999 年段路明赴奧地利因斯布魯克大學理論物理研究所從事博士後研究。2000年底，他在《物理評論快報》上發表《糾纏與壓縮原子束》一文，提出了在量子通信領域極富應用價值的新觀點、新方法。
2001年1月，段路明與同事合作在《自然》雜誌發表題為《利用玻色—愛因斯坦凝聚體制備多粒子糾纏》論文，首次將目前物理學的兩個熱門前沿領域玻色—愛因斯坦凝聚與量子信息研究有機結合，該工作原則上可使原子鐘從現在的最佳精度上再提高1000 倍左右。
2001年6月，他發表在《科學》上關於幾何量子計算的的論文，首次提出了一種能夠克服現有各種量子計算機方案中某些主要困難的、可行的實驗方案—幾何量子計算。
2001年11月，段路明與合作者提出著名的DLCZ量子中繼方案，建議用原子系綜作為光子與存儲器之間的量子接口，在國際上引起強烈反響。
同樣是在2001年，29歲的段路明成為當時中科大破格晉升的最年輕的教授、博士生導師之一。
應姚期智之邀前往清華
2003年，段路明前往美國密歇根大學擔任助理教授，2004年獲得美國斯隆研究獎，在同屆116名獲獎者中是唯一一位在中國獲得博士學位的。
2007年，段路明獲得終身教職，2009年當選美國物理學會會士，2012年任密歇根大學費米講席教授。
中科大出身，回國的契機卻出現在清華。2011年，圖靈獎得主姚期智創建清華量子信息中心，掛靠清華交叉信息研究院，大力延攬該領域頂尖人才。據官網介紹，該中心致力於在創建量子計算機和量子互聯網的競賽中，佔據國際領先的位置，為中國在國際前沿科學研究上樹立標杆，建設世界一流的量子信息研究中心和人才培養基地，主要研究方向包括全量子網絡、量子計算、量子仿真、量子算法、量子通訊複雜性理論、量子運籌學等。
姚期智本人是最早進入量子信息領域進行研究的極少數計算機學家之一，曾於1993年最先提出量子通信複雜性，於1995年提出分佈式量子計算模式，後來成為分佈式量子算法和量子通訊協議安全性的基礎。
應姚期智之邀，段路明成為該中心執行主任，兼任清華大學姚期智講座教授，負責量子計算機的物理實現，搭建量子計算和量子網絡實驗平臺，其後幾年內成果頗豐，發展迅速。
2014年段路明研究組發表《自然》論文稱，在國際上首次在常溫固體中實現了普適的幾何量子計算；2017年刷新量子存儲容量的國際記錄，首次實現具有225個存儲單元的原子量子存儲器，將量子存儲器存儲容量的國際記錄提高了一個多數量級；2018年進一步實現了25個量子接口之間的量子糾纏，將之前由加州理工學院保持的紀錄提高了近６倍；並首次提出量子機器學習生成算法，證明了量子計算機能引起人工智能算法的指數加速。
終於，段路明在2018年辭去美國密歇根大學費米講席教授職位，全職赴清華大學交叉信息院工作。
如今，46歲的段路明共在物理學著名學術期刊發表論文160餘篇（其中《物理評論快報》48篇，《自然》8篇，《科學》3篇，《自然》、《科學》子刊10篇），被引用24,600多次。他的全職加盟，無疑為清華以及中國整體的量子信息研究增添一份強勁助力。
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