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王向斌

单位:物理系

研究方向:1.实用量子密码理论; 2.基於线性光学的量子信息处理方法; 3.量子信息及量子纠缠的数学理论; 4.容错量子计算等。

个人主页: http://www.phys.tsinghua.edu.cn/publish/phy/6032/2011/20110307111003792157660/20110307111003792157660_.html


个人简历

安徽无为县人。   

2000年自新加坡国立大学获理学博士学位,导师:胡祖协(Oh Choo Hiap)教授。

2000.10~2006.05 日本科学技术振兴机构博士后研究员。

2006.09~ 清华大学物理系教授,博士生导师,入选清华百人计划。

2007.12           获国家杰出青年科学基金。

2009.12           教育部长江学者特聘教授 


教学

2007年秋季普物3(光学+量子物理)   

正在指导的博士生有5名。欢迎对量子信息感兴趣的同学加入我们。我们长期招收直博生(5年),普博生(3年)以及博士后(2年)。


研究领域

主要贡献分四个方面:   

1.实用量子密码理论;

2.基於线性光学的量子信息处理方法;

3.量子信息及量子纠缠的数学理论;

4.容错量子计算等

 

1. 在实用量子密码理论方面我们提出了两个新方案: 

(1) 提出了三强度诱骗信号量子密码方案,使得以若相干态为源的量子密码分布的安全距离从原来20公里大幅度提高到120公里至150公里左右。此成果为近年来实用量子密码理论之最重要结果之一。此结果使量子密码具有了立即的实用价值。(详情见 X.-B.Wang, Phys. Rev. Lett. 94, 230503 (2005);以及X.-B. Wang, Phys. Rev. A., July, 2005。) 本理论结果已经被美国洛斯阿拉莫斯国家实验室会同美国国家标准计量局,维也纳大学,清华-中国科技大学等实验小组独立证实。(见2007年1月号Phys. Rev. Lett.上的三篇独立实验论文。) 

  2005年8月就量子密码之诱骗信号方法为著名国际学术会议EQIS05 (2005,Aug 26-29, Tokyo)作大会邀请报告。于2005年7月 为第14届国际激光物理学会议作邀请报告。[14th International Laser PHYSICS WORKSHOP, (4-7, the Keihanna Plaza Hotel, Kyoto, Japan)]。于2005年5月,在维也 纳召开的QUPON/QIPC会议上作口头报告。目前,该论文的理论结论已经被国际主要实验小组的10多个公开发表的实验证实。 

(2) 提出了一种高容错率的量子密码方案。该方案将BB-84方案之容错率提高到26%; 将 6态方案之容错率提高到30%。我们的方案是现有基于光子偏振方案中容错率最高的。(详细内容见:Xiang-Bin Wang, Phys. Rev. Lett., 92, 077902 (2004)。 

2. 在基于线性光学的量子信息处理方法上,我们提出了若干具有重大影响的实验方法。 其中包括: 

(1) 量子拒错码实验方案。该方案体现了量子纠错码的基本精神,同时在量子密码技术中居重要地位。以往方案至少需要五个量子比特,使得实验验证极为困难。我们的方案只要三个量子比特 (Xiang-Bin Wang, Phys. Rev. A 69, 022320(2004) 我是唯一 作者) 。本 方案已为中国科学技术大学采用,获得实验证实。 

(2) 非后向选择的纠缠提炼方案。此方案为目前所有方案中唯一的非后向选择方案。此前,所有纠缠提炼方案皆为向选择方案,即,当纠缠提炼任务完成时,所有量子态都已被毁掉。使用我们的新方案,在纠缠提炼任务完成后,可以得到真正完好的高度纠缠态。详细内容见:Xiang-Bin Wang and Heng Fan, Phys. Rev. A68 (Rapid Communication), 060302(2003)。 

3. 在量子信息的数学理论方面,我们有下列主要成果: 

(1) 对连续变量纠缠态理论给出重要方法与结论。一是首次将纠缠判别映入算符空间并对高斯形态之纠缠给出充分必要条件。二是首次证明两模压缩态在phase-damping 通道上永远保持纠缠。详细内容见:Xiang-Bin Wang, A. Tomita, and K. Matsumoto, Phys. Rev. Lett., 87, 137903(2001)。 

(2) 我们首次严格证明以线性光学器件经典态的操作不可能获得纠缠。我们还给出压缩态在线性光学器件操作下达纠缠性质。 (X.-B. Wang, Phys. Rev. A 66, 064304 (2002) 以及 Phys. Rev. A 66, 024303 (2002) 。 

4. 在容错量子计算方面,我们研究了几何位相量子计算。 

  我们首次提出非绝热近似下的几何位相量子计算实现方案。牛津大学小组首先提出绝热近似几何位相量子计算实现我们去掉了绝热近似条件. Xiang-Bin Wang and K. Matsumoto, Phys. Rev. Lett., 87, 097901(2001)。   


奖励、荣誉和学术兼职

参加或主持的在研项目:杰青(2008.1-2011.12,主持),863(2008.1-2010.12,主持), 973(2007-2012,参加)

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