项目名称： 基于光与冷原子的量子物理和量子信息首席科学家： 潘建伟 中国科学技术大学起止年限： 2011.1 至 2015.8依托部门： 中国科学院二、预期目标1. 总体目标： 项目的总体目标是瞄准我国未来信息技术和社会发展的重大需求，开展量子物理和量子信息领域的基础性、战略性和前瞻性探索研究和关键技术攻关，为我国在未来的国际战略竞争中抢占核心技术的制高点打下扎实基础，为我国在量子物理和量子信息及相关领域的发展提供战略性建议，协调和推动我国在该领域的研究和发展；培养和造就从事量子物理和量子信息研究的高级专门人才。通过本项目诸多科研课题独立又相互交叉的深入研究，预期在多光子纠缠的制备和应用研究，纠缠光子和原子系综交互界面的可升级的量子存储和量子中继器的研究，超冷原子量子调控的研究，和光-冷原子量子信息处理的相关理论研究等方面做出一些原创性的有重要意义的处于国际领先水平的成果，并在若干方面将研究成果转化为可预期的具有市场价值的产品。这将为构筑具有我国自主知识产权的量子调控技术的科学基础，以及推动我国量子物理和量子信息的实用化做出重要贡献。本项目预计将在量子物理与量子信息等研究领域内发表高质量学术论文数十篇、出版专著 2-3 部、申请 5-10 项发明专利、组织高水平的国内外学术会议、培养 30 名左右的优秀人才，从而凝聚和培养一支高素质的从事量子物理和量子信息科学技术研究的科研队伍，建立在学术上具有重要国际影响的科研基地，提升我国在这一前沿交叉领域的国际竞争能力，在量子物理和量子信息相关研究领域内继续保持国际领先地位。2. 五年预期目标:（1）实验实现八光子纠缠的产生和基于纠缠的单向量子计算；（2）实现基于纠缠光子的干涉器件、量子计算器件的研制；（3）将纠缠光子存储到冷原子系综中，实验实现窄带纠缠光子与量子存储器的接口； （4）延长冷原子系综量子存储的寿命到 100 毫秒数量级，探索更贴近实用的量子中继器；（5）实验实现光阱中的玻色-爱因斯坦凝聚，产生等效规范势场； （6）开发光晶格中单原子分辨和定位技术，探索对单原子的操控技术； （7）探索冷原子在空心光子晶体光纤中与光场相互作用的特性，开展一维量子光学体系中光子费米化的研究；（8）在理论上建立利用光子和冷原子进行量子物理和量子信息研究的一系列物理模型及相应的算法和设计，实现对相关实验的理论指导。 三、研究方案1. 学术思路：本项目计划以光子与冷原子为主要...
