2016年12月12日下午，中国科学院院士、中国科技大学物理学院执行院长杜江峰教授做客第97期南科大讲堂，在图书馆110报告厅为我校师生带来题为“量子革命：从量子博弈到量子探针”的报告。讲堂由我校物理系俞大鹏院士主持。

报告会现场

杜江峰作报告

          杜江峰教授主要从事量子物理及其应用的实验研究。他创新发展了自旋量子调控及动力学解耦等量子实验技术，结合系列高性能磁共振实验装备的成功研制，将核磁共振探测的灵敏度和分辨率提升到国际领先水平，在量子物理应用于精密测量科学和信息科学的领域取得了具有国际影响的研究成果。

          报告中，杜江峰表示第一次量子革命是对微观量子世界进行被动观察和解释，第二次量子革命是对量子状态进行人工制备和主动调控，如今，第二次量子时代已经到来。他的研究领域包括超快并行量子计算，超越经典极限的量子精密测量和无条件安全的量子通信等。

          杜江峰详尽介绍了自己在量子计算领域的研究历程，从量子博弈到量子计算，再到量子钻石探针取得的巨大突破。2002年，《美丽心灵》荣膺奥斯卡金像奖，博弈论大师纳什的传奇故事家喻户晓。杜江峰从电影中获得灵感，将量子关联引入到经典博弈理论中，为认识对抗与合作行为提供了一个全新的视角。杜江峰教授不但从理论上破解了纳什博弈论经典案例——“囚徒困境”，而且通过核磁共振设备成功验证了理论预言。量子计算是利用相干叠加的方式实现信息的高效存储，具有经典计算机无法比拟的超级计算能力。

          杜江峰又阐释了量子计算“能做什么”和“如何实现”以及他在该领域取得的突破。此外，杜江峰还介绍了其团队在量子钻石探针方面取得的重大突破。他们利用钻石中的氮——空位点缺陷作为量子探针（简称“钻石探针”），选取了细胞分裂中的一种重要蛋白为探测对象，将量子技术应用于单个蛋白分子研究，在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。这项成果发表于著名学术期刊《科学》。他表示，这种以钻石为“探针”的磁共振方法可以把以前看不见的东西变得“看得见”，在化学、材料、生命等很多领域都有广阔的应用前景。“之所以这项研究是与生命科学的交叉，源于我个人的看法：如果能将生命科学的探索推进到单分子水平，那么就有可能对探明很多疾病的起源有所帮助。”他说。

          杜江峰教授最后简单介绍自己的自旋磁共振实验室，他们创新发展了自旋核实验技术，自主研制了自旋磁共振系列试验装备，为前沿工作提供了重要支持。

          最后，杜江峰对我校师生所提出的问题进行了详尽解答。

文字：蔡源稻

图片：苏佳慧