【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— （方舟子按：不是以自己在《Science》、《Nature》上发表论文为成就，而是以 别人发表在《Science》、《Nature》上的论文引用了自己的论文为成就，以曾经 被外国同行引用过为莫大荣耀，中国院士候选人的自我评价尺度真是低到了可怜、 可叹的程度。一般来说，导师在提及与研究生合作的工作时，都用“我与某某” 或“我们实验室”的口气，以表示自己是实际参与其中的，象郭教授这样从头到尾 都用“我指导研究生某某”的口气的，我没见过，不是过份谦虚，就是心虚。做实 验研究，导师可以以理论指导学生做实验，自己不参与做实验；做理论研究，导师 是否可以以“关键思想”指导学生做计算，自己不参与做计算？） （以下为让人评议的公开材料） 郭光灿教授申报院士时填写的资料 在科学技术方面的主要成就、贡献 　　长期从事光学领域的科研和教学工作，七十年代在国内最早研制氮分子和染料 激光器，荣获全国科学大会奖和中科院重大科研成果奖。八十年代开展量子光学研 究，并在光场非经典效应等方面作出重要的研究成果。九十年代初期，当量子信息 作为新兴学科在国际上悄然兴起之际，及时地开展该领域的研究，并作出一系列创 新性成果。已发表论文１７８篇，其中Physical Review Letters ３篇，Physical Review A １５篇，ＳＣＩ收录１１６篇，ＥＩ收录３３篇，ＳＣＩ引用３２０次， 其中在他引１４６次。出版《量子光学》等著作十部。已培养博士１０名，硕士２ ８名，其中段路明是全国优秀博士论文获得者，荣获霍英东优秀青年教师一等奖， 现为《Nature》和ＰＲＬ的特约审稿人，郑仕标连续两年ＳＣＩ论文数名列全国前 十名。下面是我带领研究生开展量子信息技术研究所取得的主要成果。本人的主要 贡献是：把握方向，选择课题，提出关键思想，指导学生完成。 一、在国际上首创概率量子克隆原理，为有效提取量子信息提供新的途经 　　量子不可克隆定理既是量子密码安全性的依靠，也给量子信息的提取设置了不 可逾越的界限，于是国际学术界便着眼于不精确克隆的研究，以解决量子信息有效 提取这一重要难题。国际上广泛研究的普适克隆是基于么正操作。我在九十年代初 期曾将么正操作和量子测量相结合，提出“么正－坍缩”原理，并指导研究生应用 此原理成功地研究各种量子态的制备。于是我指导研究生段路明应用同样思想研究 量子克隆，结果提出了概率量子克隆原理，它以某种概率克隆出保真度为１的非正 交态，同时证明了只有线性无关的量子态才可被概率克隆，并导出最大克隆概率公 式（１）。这项成果开辟了量子克隆领域新的研究方向，并为量子信息的提取提供 有效的途经。论文已作为该方向的原创性工作被《Nature》、ＰＲＬ、ＰＲＡ等刊 物引用２３次。国际学术界称之为“段－郭概率克隆机”，将最大克隆效率公式称 为“段－郭界限”。 　　牛津大学Hardy等撰写专题论文从不存在超光速信号的条件出发来论证“段－ 郭概率克隆机”的限制即只有线性无关的态才可被概率克隆；英国的Pati、英国的 Chefles等人分别从不同角度推导出最大克隆效率的“段－郭界限”；Pati等人在 《Nature》上的论文将我们论文作为概率克隆的首创论文加以引用；美国Los Alamos 的国际著名学者Zurek在《Nature》的评书论文中引用六篇有关量子克隆的经典性 论文，我们论文居第二篇；英国Song等人基于我们的工作提出“量子反克隆原理”； 日本ＮＴＴ的Koashi等将概率克隆原理用于研究概率量子纠缠原理；英国Galvaod等 证明采用概率克隆可以加快量子计算；此外概率克隆的概念也被推广来研究概率量 子隐形传态（２）、概率密集编码、概率纠缠交换等。 　　我提出并指导研究生采用光子量子网络研制成功概率量子克隆机（３）和普适 用克隆机（４），英国学者Chefles在其综述论文中评价该实验为“该领域近年来 最激动人心的进展之一”“有可能揭示出信息处理和传输的最终物理极限”。我与 学生们还提出一种可用于概率克隆任意数目量子态的普适量子逻辑网络（５），提 出采用多粒子纠缠态（ＧＨＺ态）实现概率克隆的新方法（６）。 （１）L.M.Duan and G.C.Guo, Phys. Rev. Lett, 80(1998)4999 （２）W.L.Li, C.F.Li and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 61(2000) 034301 （３）G.C.Guo, L.M.Duan and C.F.Li, The Third Joint Meeting of Chinese Physicists Worldwide, 2000, P49 （４）Y.F.Huang, W.L.Li, C.F.Li, Y.S.Zhang, Y.K.Jiang and G.C.Guo, Phys. Rev. A (2001), to appear. （５）C.W.Zhang, C.F.Li, Z.Y.Wang and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 61 (2000) 062310 （６）C.W.Zhang, C.F.Li, Z.Y.Wang and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 62 (2000) 042302 二、深入地研究量子信息的消相干过程，为解决此关键性问题做出重要贡献 １、在国际上首创量子避错编码原理并已被美国学者在实验上所证实 　　量子计算机实际应用的最主要障碍是环境会不可避免地破坏量子相干性，使其 丧失掉加快运算速度的优越性。这个消相干问题曾严重地困惑着国际学术界。国际 上广泛研究的量子纠错编码是基于独立消相干的假设，我在八十年代曾研究过超辐 射的集体效应，于是提出并指导研究生段路明研究“集体消相干”过程，结果发现 一类特殊量子态，它在环境作用下不会发生消相干，称为相干保持态，我们进一步 并将这类相干保持态用于量子编码，其原理是将会消相干的量子信息编码到这类态 上使之在存储期间可保持其相干性，待使用时再用解码方法提取出来（７）（８）。 这个编码原理具有效率高、易于操作、且能推广到量子门操作上等优点。论文被选 作在美国召开的第一届ＮＡＳＡ量子计算机和量子通信国际会议的大会报告，并被 《Science》、《Nature》、ＰＲＬ、ＰＲＡ等刊物引用２６次。意大利Zanardi等 在我们工作基础上做了许多新的推广；美国加州大学（伯克利），ＭＩＴ和Los Alamos国家实验室的若干著名小组相继证明应用这类相干保持态可构造无消相干的 子空间来实现可靠的量子计算；最近，美国Los Alamos和ＮＩＳＴ等实验室分别采 用光子和离子在实验上演示成功这类无消相干的量子计算，结果均发表在《Science》 上；美、法和瑞士联合组在《Nature》上发表有关通用量子计算论文将我们论文作 为研究集体消相干的三篇代表性论文之一加以引用。在这个方向的研究中我们的论 文属必被引用的原创性论文。 　　我应用上述相干保持态，提出“无消纠缠子空间”新概念并指导研究生用它来 克服消纠缠（９），和抑制量子通道中消相干的影响（１０）。 ２、提出一种新型的量子处理器并很快地被法国学者在实验上所证实 　　在量子通信的研究中，通常认为光腔中原子作为信息存储－处理器较为合适。 但由于光腔中光场的消相干会严重影响其正常运行，因此光腔的Ｑ值要求很高，现 有技术水平难以实现。我认为若采用“虚”光子过程使光腔始终处于真空态，便可 克服此难点，于是我和研究生郑仕标提出一种能有效克服光腔消相干影响的新型量 子处理器，它应用两个原子与腔模的非共振相互作用，并证明这个装置可实现许多 量子信息功能，如制备原子纠缠态、实现量子受控－非门、隐形传送原子态等（１１）。 很快地，法国巴黎高师著名的法兰西院士S.Haroche教授便采用这个模型在实验上 成功制备了原子纠缠态，他们论文的摘要写道“遵循郑和郭最近提出的模型，我们 报导实验结果……”并指出这种方法为复杂纠缠操作开创了很有希望的前景。 　　我和研究生还基于原子与腔相互作用提出隐形传送原子未知量子态和产生光场 薛定谔猫态的新方法（１２）（１３），引起国际学术界广泛关注。 （７）L.M.Duan and G.C.Guo, Phys. Rev. Lett, 79 (1997) 1953 （８）L.M.Duan and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 57 (1998) 737 （９）C.P.Yang and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 59 (1999) 4217 （１０）B.S.Shi, Y.K.Jiang and G.C.Guo, Physica A 284 (2000) 107 （１１）S.B.Zheng and G.C.Guo, Phys. Rev. Lett, 85 (2000) 2392 （１２）S.B.Zheng and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 232 (1997) 171 （１３）G.C. Guo and S.B.Zheng, Phys. Lett. A 211 (1996) 332 三、在量子光学和量子信息的基础研究方面做出一系列创新成果 　　薛定谔猫态是指宏观可区分的量子叠加态，它不仅是量子论长期争论的焦点， 而且在量子信息研究中有着重要的实用价值。我提出采用量子光学途经来实现这类 “猫态”，并研究其非经典性，其中最重要进展是我指导研究生夏云杰首次发现奇 偶相干态的奇异非经典性（１４）。这个发现引发了学术界其后的大量研究工作， 该论文作为该课题必引用的两篇原创性论文之一，已被ＰＲＡ等刊物引用４９次。 　　纠缠在量子信息领域中起着至关重要的作用，实际环境会破坏纠缠，我指导研 究生提出一种通过纠缠交换实现最优纠缠纯化的办法（１５），提出在两个量子比 特系统中消纠缠和不可分离关联的判据（１６），提出采用声－光调制器操控频率 －纠缠态的方案（１７），提出势阱中不同原子之间实现量子逻辑操作的方法（１８）； 提出基于无相互作用的新型量子密码方案（１９）。在量子光学研究中，我提出光 泵三能级的朗之万量子理论，揭示出相干光场新的特性（２０），指导研究生提出 一种新的量子化程序有助于最终解决非线性介质中电磁场量子化这个重要课题。这 些成果受到同行的高度重视和引用。 （１４）Y.J.Xia and G.C.Guo, Phys. Lett. A, 136 (1989) 281 （１５）B.S.Shi, Y.K.Jiang and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 62 (2000) 054301 （１６）Z.W.Zhou and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 61 (2000) 032108 （１７）B.S.Shi, Y.K.Jiang and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 60 (1999) 696 （１８）L.X.Li and G.C.Guo, Phys. Rev. A, 60 (1999) 696 （１９）G.C.Guo and B.S.Shi, Phys. Lett. A 256 (1999) 109 （２０）G.C.Guo, Chinese Physics (USA) 7 (1987) 10 （２１）L.M.Duan and G.C. Guo, Phys. Rev. A, 56 (1997) 925 （注：所有合作者均是本人指导的研究生，我通常将导师名字排在最后，本人做为 通讯作者） ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】