段路明 院士

上海期智研究院PI，清华大学姚期智讲座教授，清华大学基础科学讲席教授。

于中国科技大学获得学士(1994年)和博士学位(1998年)。2003年任美国密歇根大学助理教授，2007年获终身教职，2012年担任费米讲席教授。2018年辞去美国密歇根大学费米讲席教授职位，全职回清华大学交叉信息研究院工作。从事量子计算机和量子网络方向的研究。2023年度入选中国科学院院士。

个人荣誉：

中科院院长特别奖

全国优秀博士论文

饶毓泰基础光学奖

霍英东青年研究奖

中科院百人计划

中科院自然科学二等奖

国家自然科学二等奖

美国斯隆研究奖

海外华人物理学会杰出研究奖

首届新基石研究员

量子信息与量子计算：基于量子力学原理的信息处理和计算方法

量子人工智能：基于量子计算机的机器学习和人工智能

成果1：量子信息流的动力学相变

       量子多体系统中，信息流动对理解非平衡过程至关重要，近年来对量子信息流的研究产生了诸如预热化（prethermalization）、多体局域化（many-body localization）和多体疤痕（many-body scar）等丰富现象。段路明团队研究发现了量子信息流的动力学相变 (Dynamical phase transition) 现象。我们以随机量子电路作为研究对象，在系统中编码初始信息后进行多体动力学演化，发现子系统可检索的信息展现出多个不同的传播阶段，各阶段之间出现了动力学相变现象。我们通过数值模拟，确定了相变点的位置及其临界指数。这些临界指数普遍适用于多种模型结构、随机电路种类和信息度量方法。通过研究动力学相变的位置，我们还给出了量子信息的传播图像，涵盖了量子多体模型中信息传播和混沌等过程。本工作揭示了量子信息流动的丰富动力学行为和相变现象，促进了对量子多体系统的基本理解，也为如量子计算、黑洞理论等的研究提供了新的视角。该论文以Letter的形式发表在国际学术期刊Physical Review Research上。

       研究领域：量子信息、量子多体动力学

       论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.L042043

       研究论文：Zhuang, J.-Z., Y.-K. Wu, and L.-M. Duan. “Dynamical Phase Transitions of Information Flow in Random Quantum Circuits.” Physical Review Research 5, L042043 (2023) 查看PDF