氢原子百科 
陈宇翱，男，1981年4月出生于江苏省启东市王鲍镇。中国科学技术大学教授、物理学院执行院长、美国光学学会会士(Optica Fellow)，物理学会会士（APS Fellow）。[1][2][3]从事量子物理基础实验研究，致力发展光与冷原子量子调控技术并系统地应用于量子通信、量子计算和精密测量等多个量子信息研究方向。[1]
1998年，陈宇翱在冰岛举行的第29届国际中学生物理奥林匹克竞赛中，夺得两个冠军，同年，陈宇翱进入中国科大深造，大三时师从潘建伟教授，开始了他在量子信息处理领域的科研历程。[6]2008 年，陈宇翱获得德国海德堡大学博士学位。[1]曾先后在德国海德堡大学、美因茨大学、马普量子光学所从事研究工作。[1]2013年4月获得“菲涅尔奖”。[4]2016年6月1日，陈宇翱在自由空间量子隐形传态等量子信息实验研究中取得重要研究成果。[7]同年12月，陈宇翱所在的中国科学技术大学研究小组成功制备了综合性能最优的纠缠光子源，首次实现了十光子纠缠。[8]2017年9月12日，陈宇翱所在团队在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子。[9]2019年12月，陈宇翱所在的研究团队，首次在玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到了极宽的d波势形散射共振，并入选“2019 中国光学领域十大社会影响力事件”。[10]2021年1月，陈宇翱作为第一作者撰写的论文《跨越4600公里的天地一体化量子通信网络》刊登在《自然》杂志。[11]同年3月，陈宇翱所在的中国科学技术大学团队与其他团队在超导量子系统上验证了用超导量子比特实现量子纠错码的可行性。研究成果于发表于《国家科学评论》上。[12]2022年2月，陈宇翱所在的中国科学技术大学团队在世界上首次破译了“第二声”的衰减率，[13]相关成果于2月4日发表在《科学》杂志上。[14]2024年1月25日，陈宇翱所在团队成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18锶原子光晶格钟。[15]2024年7月，陈宇翱所在团队成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变。[16]
陈宇翱首次实现五、六、八、十和十二光子量子纠缠、实现百公里级自由空间量子隐形传态及双向纠缠分发。在以上成果的基础上作为项目工程总师的陈宇翱教授和同事们一起完成了国家发改委量子保密通信京沪干线工程，结合量子科学实验卫星，实现了世界上空间尺度最大、规模最大的星地广域量子通信网络。[17]陈宇翱主持和参与的研究成果曾入选欧洲物理学会“年度物理学亮点”，美国物理学会“年度物理学重大事件”，两院院士评选的“年度中国科技十大进展新闻”。并曾获得欧洲物理学会菲涅尔奖，中国科学院“青年科学家奖”，求是杰出青年学者奖，国家自然科学一等奖，陈嘉庚青年科学家奖，国际纯粹与应用物理联合会原子分子物理分会青年科学家奖，科学探索奖等荣誉。[1]
早年经历
陈宇翱于1981年4月出生在江苏省启东市王鲍镇。[2][1]
1998年，17岁的陈宇翱在第29届国际中学生物理奥林匹克竞赛上一举夺得“实验”、“总分”两项第一，填补了中国学生从未在国际物理奥赛中取得过“实验第一名”的空白。[18]同年，陈宇翱因为奥赛的成绩被保送进入中国科大“零零班”（教改实验班），和少年班学生一同学习。[18]
导师引进量子世界
2001年，正在读大三的陈宇翱，经老师介绍认识了刚刚回国、在学术界颇有名气的潘建伟教授。那一次，陈宇翱和潘建伟进行了将近四个小时的长谈，从天文地理到人文历史，从科学研究到人生理想。[19]
2004年，由于德国海德堡大学在冷原子存储领域的国际领先地位，陈宇翱的导师潘建伟以玛丽·居里讲席教授的身份到海德堡从事量子存储的合作研究，而硕士毕业的陈宇翱，在导师的建议下，也跟随前往海德堡大学攻读博士学位。师徒二人在国际上最前沿的冷原子量子实验室又开始了长达四年的合作。[4]
崭露头角
2004年，还在读研究生的陈宇翱，与同事首次实现5光子纠缠和中断开放的量子态隐形传输。同年6月，《自然》杂志发表了这一成果，并称赞说这是一项壮举。这一成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会评出的年度物理学重大进展，这对中国的科学成果来说，还是第一次。之后，陈宇翱与同事先后成功实现6光子、8光子的纠缠态。[20]
2008年，陈宇翱从海德堡大学物理所博士毕业后，留在实验室担任研究助理。同年11月，他进入美因茨大学物理所，以博士后的身份在布洛赫教授的实验室继续从事量子研究。[4]
2009年，美因茨的实验团队整体搬迁到位于德国慕尼黑的马普量子光学所，陈宇翱随之到马普所，年轻的他就已经被任命为项目负责人。期间，陈宇翱的小团队中有一个博士后、一个博士生、一个硕士生还有一个本科生，在做研究的同时，陈宇翱开始指导学生。[4]
回国追梦
2011年底，陈宇翱兑现了对导师潘建伟的承诺，陈宇翱回到了母校中国科技大学工作。[4]
2013年4月9日，欧洲物理学会正式致函中国科学技术大学教授陈宇翱，授予他2013年度“菲涅尔奖”，以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。陈宇翱是获此奖项的第二位华人科学家。此前，他的导师潘建伟教授于2005年获得此项奖励。[4]
2014年3月29日，由凤凰卫视联合两岸三地富有影响力的十余家华文媒体和机构共同主办的“世界因你而美丽——影响世界华人盛典2013-2014”颁奖典礼在北京大学百周年纪念讲堂举行。陈宇翱荣获2014年度“影响世界华人大奖”。[21]
2016年1月8日，国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂召开，2015年度国家科技奖“大榜”随之揭晓。陈宇翱所在的中国科技大学团队获得“2015年度国家自然科学奖一等奖”。[2]同年6月1日，陈宇翱在自由空间量子隐形传态等量子信息实验研究中取得重要研究成果，获得2016年度陈嘉庚青年科学奖数理科学奖。[7]
2016年7月28日，陈宇翱教授荣获国际纯粹与应用物理学会青年科学家奖。陈宇翱还受邀在此次会议上做了玻色费米双超流的涡旋观测的报告，介绍了他们实验室的最新进展。[5]
2016年12月，陈宇翱所在的中国科学技术大学研究小组在发展基于三明治型BBO晶体和高非线性系数BiBO晶体等纠缠制备技术的基础上，在国际上成功制备了综合性能最优的纠缠光子源，首次实现了十光子纠缠，刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。基于上述技术路线的相关研究成果分别发表于国际权威学术期刊Physical Review Letters和Optica，并被美国物理学会Physics网站和Nature杂志的研究亮点栏目报道。[8]
2017年9月12日，陈宇翱与潘建伟教授及其同事在国际上首次通过量子调控的方法，在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子，并证实了任意子的分数统计特性，向着实现拓扑量子计算迈出了重要一步。国际权威学术期刊《自然·物理学》发表了该成果。[9]
2019年12月，Light发布“2019 中国光学领域十大社会影响力事件”，陈宇翱所在的团队与合作者组成的研究团队，首次在玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到了极宽的d波势形散射共振，并间接证明了d波分子超流的存在。[10]
2021年1月，《自然》杂志刊发了由陈宇翱作为第一作者撰写的论文《跨越4600公里的天地一体化量子通信网络》。论文介绍了中国科研团队构建的世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个星地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络，实现了跨越4600公里的星地一体量子密钥分发。[11]
2021年3月，陈宇翱所在的中国科学技术大学团队，清华大学马雄峰团队，以及牛津大学等机构的科学家们用超导量子比特，对五量子比特纠错码进行了实验探索，在超导量子系统上验证了用超导量子比特实现量子纠错码的可行性。研究成果于发表于《国家科学评论》上。[12]同年6月，陈宇翱入选安徽省优秀共产党员拟表彰对象。[22]
2022年2月，陈宇翱所在的中国科学技术大学团队在世界上首次破译了“第二声”的衰减率，即声扩散系数。这是他们基于超冷锂-镝原子量子模拟平台获得的结果，并依此准确测定了费米超流的热导率与粘滞系数。[13]相关成果于2月4日发表在《科学》杂志上。[14]
2023年3月30日下午，中国科大第十七届“困学守望”教学奖颁奖会在物质科研楼三楼报告厅举行，物理学院执行院长陈宇翱出席颁奖会。[23]
2024年1月25日，中国科学技术大潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）的锶原子光晶格钟。[15]2024年7月，陈宇翱、潘建伟、姚星灿、邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变。7月10日，国际学术期刊《自然》发表了该成果。[16]
研究领域
| 领域 | 子领域 |
|---|---|
| 线性光学量子信息处理 | 多光子纠缠的制备、操纵及其应用 |
| 冷原子系综量子存储 | 远距离量子通讯、大尺度量子计算 |
| 基于光晶格的超冷原子量子调控 | 多体量子物理[1] |
研究成果
陈宇翱长期从事量子物理基础研究，和同事们一起取得了一系列具有重要国际影响的研究成果：实验实现五、六和八光子量子纠缠，一直保持着国际领先地位，在实验室发展的高亮度纠缠源技术推动了基于卫星的自由空间量子通信的发展；利用八光子簇态实验实现量子计算中容错率最高的拓扑量子纠错；利用十比特纠缠首次实现超高分辨的精密测量；系统性地发展了长寿命、高效率的冷原子量子存储技术，利用量子隐形传态首次实现光量子比特和原子比特之间的量子接口，并在此基础上实现量子中继器。这些成果为未来可拓展的量子信息处理奠定了坚实基础。作为工程总师，陈宇翱教授和同事们一起建设国家发改委量子保密通信“京沪干线”技术验证及应用示范工程，以期实现世界上空间尺度最大、规模最大的地面广域量子通信网络。[7]
主要科研项目
量子保密通信京沪干线2013年正式立项，到2016年底全线开通，并于2017年9月29日正式开通交付。京沪干线的开通交付标志着我们的量子通信技术正式从实验室走向了商业化。研究团队在量子保密通信京沪干线与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上，构建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个星地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络，实现了地面跨度4600公里的星地一体的大范围、多用户量子密钥分发，并进行了长达两年多的稳定性和安全性测试、标准化研究以及政务金融电力等不同领域的应用示范。[24]
专利成果
| 专利名称 | 专利类型 | 申请日 |
|---|---|---|
| 一种超高反射率薄膜的制备方法[25] | 发明公开 | 2023年 |
| 一种应用于锶原子光钟的激光器系统及激光产生方法[26] | 发明公开 | 2022年 |
| 一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器[27] | 发明公开 | 2022年 |
| 一种测量倍频腔倍频效率的方法[28] | 发明公开 | 2022年 |
| 超窄线宽、可调谐的高功率激光系统及激光的产生方法[29] | 发明公开 | 2022年 |
| 一种泵浦激光器[30] | 发明公开 | 2022年 |
| 一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器[31] | 实用新型 | 2022年 |
| 一种高束流低速选择式冷原子源发生装置及实验装置[32] | 实用新型 | 2022年 |
| 半导体紫外单光子探测器[33] | 实用新型 | 2022年 |
| 一种多光子符合计数装置[34] | 实用新型 | 2018年 |
| 一种法拉第隔离器装置[35] | 实用新型 | 2018年 |
| 一种法拉第隔离器装置[36] | 发明授权 | 2018年 |
| 一种测量倍频腔倍频效率的方法[37] | 发明授权 | 2018年 |
| 一种用于冷原子实验的671nm激光系统[38] | 发明授权 | 2017年 |
| 原子蒸汽束流产生器[39] | 发明授权 | 2017年 |
代表论文
| 论文标题 | 发表刊物 | 发表时间 |
|---|---|---|
| 《一维超冷原子动量光晶格中的手征对称性破缺拓扑相研究》[40] | 物理学报 | 2023年 |
| 《超冷原子动量光晶格中的非线性拓扑泵浦》[41] | 物理学报 | 2023年 |
| 《费米超流体的类振荡膨胀（英文）》[42] | Science Bulletin | 2020年 |
| 《Experimental quantum repeater without quantum memory》 | Nature Photonics | 2019年 |
| 《Experimental Quantum Switching for Exponentially Superior Quantum Communication Complexity》 | Physical Review Letters | 2019年 |
| 《Satellite testing of a gravitationally induced quantum decoherence model》 | Science 5820 | 2019年 |
| 《Photon Entanglement and Scalable Scattershot Boson Sampling with Optimal Entangled-Photon Pairs from Parametric Down-Conversion》 | Physical Review Letters | 2018年 |
| 《sub-kHz frequency-locked laser at 532 nm》 | Optics Express | 2018年 |
| 《Bell Test over Extremely High-Loss Channels: Towards Distributing Entangled Photon Pairs between Earth and the Moon》 | Physical Review Letters | 2018年 |
| 《Entanglement Structure: Entanglement Partitioning in Multipartite Systems and Its Experimental Detection Using Optimizable Witnesses》 | Physical Review X | 2018年 |
| 《Feshbach spectroscopy of an ultracold K41−Li6 mixture and K41 atoms》 | Physical Review A | 2018年 |
| 《High-Speed Device-Independent Quantum Random Number Generation without a Detection Loophole》 | Physical Review Letters | 2018年 |
| 《Large scale quantum key distribution: challenges and solutions》 | Optics Express | 2018年 |
| 《Satellite-to-Ground Entanglement-Based Quantum Key Distribution》[43] | Physical Review Letters | 2017年 |
| 《Experimental quasi-single-photon transmission from satellite to earth》[44] | Optics Express | 2013年 |
| 《多光子纠缠实验新进展——五光子纠缠技术及终端开放的隐形传态实验》[45] | 物理 | 2005年 |
| 《线性网络对光场量子态的变换》[46] | 大学物理 | 2003年 |
未单独标注请见参考资料：[1]
社会职务
个人生活
陈宇翱从小就爱探索新的东西，具体的表现方式就是拆东西。他曾经因为试图给收音机接交流电，导致父亲所在的工厂全部停电。知道了停电的原委后，父亲没有对他大发雷霆，而是心平气和地和他探讨引起事故的原因。父亲有意识地培养陈宇翱的动手意识，为他从事科研奠定基础。[18]陈宇翱的性格偏沉静，生活中的陈宇翱喜欢游泳，他还喜欢科幻片。曾经在给《自然》杂志的文章中，陈宇翱就将量子隐形传态比喻为星际旅行，而这能够追溯到曾经看过的科幻片《时间隧道》和《星际迷航》。[4]
2013年8月4日，陈宇翱受党中央、国务院的邀请，带着家人，暂别繁重的工作，来到避暑胜地北戴河休假一周。[48]
个人言论
要尽自己所能让我们国家在量子方面全面领先欧美，如今这不再仅仅是纸上诺言，有些项目我们已然领先世界。[49]
我不算天才，天分和勤奋占30%，机遇占70%。菲涅尔奖是对个人研究生涯的一个奖励，但是这个奖毕竟是对之前工作的肯定，有了前面的参照系，后面的工作要更加努力才行。[47]
量子世界貌似离人们很远，其实却很近，比如银行中的加密系统，我们只能买国外的技术。在不久的将来，我们就会用上自己的量子加密技术。[18]
人物评价
个人荣誉
参考资料：[4][47][5]
团队荣誉
参考资料：[2]
参考资料 49
- 陈宇翱 — 中国科学技术大学物理学院
- 【南通日报】量子物理世界的追梦者 — 中国科学技术大学
- 清华大学交叉信息研究院
- [科技日报]陈宇翱:量子世界追梦人 — 中国科学技术大学
- 中国科大陈宇翱教授荣获国际纯粹与应用物理学会青年科学家奖 | 量子物理与量子信息研究部 — 量子物理与量子信息研究部
- 陈宇翱教授获欧洲物理学会菲涅尔奖 — 中国科学技术大学物理学院
- 陈宇翱教授荣获2016年度陈嘉庚青年科学奖 — 中国科学技术大学物理学院
- 中国科学家首次实现十光子纠缠 — 中国科学技术大学新闻网
- 我国学者拓扑量子计算研究获重要进展：首次在超冷原子体系中观测到任意子激发 — 新华网
- Light发布:“2019 中国光学领域十大社会影响力事件” — 科学网
- 江苏籍科学家量子通信网络研究成果产生国际影响 — 央广网
- 中国科大联合清华大学实现量子纠错“完美编码”-今日头条-手机光明网 — 光明网
- 神秘“第二声”首次破译！温度远去了，你“听”到了吗 — 百家号
- 量子模拟新突破：潘建伟团队首次观测到费米超流中熵波临界发散_科技湃_澎湃新闻-The Paper — 澎湃新闻
- 72亿年仅偏差1秒！我国科学家实现突破 — 今日头条
- 我国科学家首次实现超越经典计算机的超冷原子量子模拟器 — 河南日报-今日头条
- 言传身教:中科大党委书记舒歌群、物理学院执行院长陈宇翱接力PK俯卧撑 — 澎湃新闻
- [中国青年报]陈宇翱:从国际奥赛冠军到“菲涅尔奖”得主 — 合肥微尺度物质科学国家研究中心
- [科技日报]陈宇翱:量子世界追梦人 — 中国科学技术大学党委宣传部
- 【人民日报海外版】陈宇翱:“量子青春”激情燃烧 — 中国科学技术大学
- 陈宇翱教授获凤凰卫视“影响世界华人大奖” — 中国科学技术大学
- 安徽“两优一先”拟表彰对象名单公示！全省公安系统多人入选_ — 新浪网
- 中国科大颁发第十七届“困学守望”教学奖 — 中国科学技术大学
- 专访中科大陈宇翱:中国量子信息技术走向何方? — 第一财经
- 一种超高反射率薄膜的制备方法 — 中国知网
- 一种应用于锶原子光钟的激光器系统及激光产生方法 — 中国知网
- 一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器 — 中国知网
- 一种测量倍频腔倍频效率的方法 — 中国知网
- 超窄线宽、可调谐的高功率激光系统及激光的产生方法 — 中国知网
- 一种泵浦激光器 — 中国知网
- 一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器 — 中国知网
- 一种高束流低速选择式冷原子源发生装置及实验装置 — 中国知网
- 半导体紫外单光子探测器 — 中国知网
- 一种多光子符合计数装置 — 中国知网
- 一种法拉第隔离器装置 — 中国知网
- 一种法拉第隔离器装置 — 中国知网
- 一种测量倍频腔倍频效率的方法 — 中国知网
- 一种用于冷原子实验的671nm激光系统 — 中国知网
- 原子蒸汽束流产生器 — 中国知网
- 一维超冷原子动量光晶格中的手征对称性破缺拓扑相研究 — 中国知网
- 超冷原子动量光晶格中的非线性拓扑泵浦 — 中国知网
- 费米超流体的类振荡膨胀(英文) — 中国知网
- Satellite-to-Ground Entanglement-Based Quantum Key Distribution — PubScholar公益学术平台
- Experimental quasi-single-photon transmission from satellite to earth — PubScholar公益学术平台
- 多光子纠缠实验新进展——五光子纠缠技术及终端开放的隐形传态实验 — PubScholar公益学术平台
- 线性网络对光场量子态的变换 — 中国知网
- 陈宇翱获“影响世界华人大奖”提名 — 凤凰网
- 夺得“菲涅尔奖”的骄子 — 启东日报
- [中国青年]陈宇翱:在量子世界里灿烂 — 中国科学技术大学上海研究院