“35歲以下科技創(chuàng)新35人”：2位量子學者入選

7月12日消息（南山）昨日，《麻省理工科技評論》“35歲以下科技創(chuàng)新35人”中國區(qū)人選公布，2位量子學者入選。包括：

代爾夫特理工大學博士后薛瀟

入選理由：在硅基半導體系統(tǒng)中攻克了量子計算領域最重要的三大挑戰(zhàn)，即高保真度、可集成性和模塊化架構(gòu)，推動硅基量子計算在短短幾年間成為被廣泛看好的量子計算最佳系統(tǒng)之一。

現(xiàn)如今，在量子、半導體和人工智能三大領域的國際競爭日趨激烈。就量子領域而言，融合當前最尖端的量子計算技術(shù)和半導體集成電路技術(shù)的硅基量子計算技術(shù)，在近十年來獲得快速發(fā)展，并有望成為量子計算的最佳解決方案。

實現(xiàn)分布式可集成量子計算，即構(gòu)建多個小規(guī)模計算模塊，并使模塊間進行量子通信，同時與經(jīng)典控制電路進行集成，是量子計算研究（不限于硅基）的聚焦點。而這也正是薛瀟近年來專注的研究方向。

在計算模塊層面，他在2022年取得高達99.65% 的硅基兩比特邏輯保真度，并首次達到量子糾錯所要求的保真度閾值；在集成層面，他與英特爾公司合作測試并驗證了基于 22 納米制程的低溫量子控制芯片，于2021年首次實現(xiàn)利用低溫芯片對量子芯片的控制；在模塊間通信層面，他于2023年利用超導微波光子，在遠距離的硅基量子模塊間實現(xiàn)兩比特邏輯。

基于上述研究，他計劃打造一個真正全集成的模塊化硅基量子處理器，并助力推動量子計算規(guī)?；涞禺a(chǎn)業(yè)界，進而應用于加密算法、通信、無人駕駛、藥物發(fā)現(xiàn)等諸多領域。

華東師范大學教授袁翔

入選理由：研發(fā)了極端條件強磁場紅外光譜技術(shù)，并基于此發(fā)現(xiàn)一維外爾費米子和三維量子霍爾效應，在新的空間維度中實現(xiàn)了重要的拓撲量子科學突破。

在不同的維度下，科學規(guī)律具有本質(zhì)不同。例如，在三維空間中，引力隨距離成平方反比；在二維空間中，引力將與距離成反比；在一維空間中，引力甚至不隨距離改變。

基于此，探索不同維度下基本粒子的科學規(guī)律，是十分重要但卻充滿挑戰(zhàn)的基礎科學問題之一，也是袁翔多年來的研究興趣所在。在該方面，他克服了紅外兼容的困難，提出并實現(xiàn)了外置探測方案，自主發(fā)展了磁紅外測量技術(shù)，為探索強磁場科學問題提供了重要的技術(shù)基礎。

借助上述磁紅外測量技術(shù)，他在強磁場下構(gòu)建新維度拓撲準粒子，發(fā)現(xiàn)了一維外爾費米子。具體來說，他觀察到拓撲絕緣體在強磁場下，先后進行了三次拓撲相變，因為拓撲絕緣體獨特的能帶反轉(zhuǎn)和零級朗道能級自旋極化的特征，其零級朗道能帶在強磁場下發(fā)生交叉，同時引起拓撲Lifshitz相變。

這讓他在發(fā)現(xiàn)一維外爾費米子的同時，還實現(xiàn)最低維度外爾費米子，進而驗證了記錄在教科書中的百年理論。

袁翔還在強磁場下發(fā)現(xiàn)三維量子霍爾效應。量子霍爾效應是20世紀以來凝聚態(tài)物理領域最重要的科學發(fā)現(xiàn)之一，被認為只能存在于二維體系。而他通過給出強磁場下三維量子霍爾效應的實驗證據(jù)，突破了量子霍爾效應只能存在于二維系統(tǒng)中的認知。

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