交叉信息院段路明教授

报告生成时间：2026年8月20日
个人主页：段路明
所属团队：清华大学交叉信息研究院 / 量子信息中心(CQI)

一、学者基本信息

项目	内容
姓名	段路明 (Luming Duan)
出生年份	1972年8月
职称	清华大学姚期智讲座教授、清华大学基础科学讲席教授、博士生导师
所属单位	清华大学交叉信息研究院 (IIIS)
实验室职务	清华大学量子信息中心 (CQI) 主任
学术头衔	中国科学院院士 (2023年当选)、美国物理学会会士 (APS Fellow, 2009年)
国家级人才	首届新基石研究员 (腾讯新基石科学基金，实验类资助，500万元/年)
其他任职	中国科学院量子信息重点实验室副主任；国家2030重大研究计划离子量子计算方向项目负责人；合肥量子国家实验室双聘专家 (2022年起领衔13位科研人员)
邮箱	lduan [at] tsinghua.edu.cn (详见个人主页图片)
研究方向	离子阱量子计算、超导量子计算、量子网络、量子模拟、量子人工智能
Google Scholar	https://scholar.google.com/citations?user=ULkJQpkAAAAJ
办公地点	清华大学FIT楼 1-203-4

二、教育背景与职业履历

2.1 求学经历

段路明1972年8月出生于安徽省桐城市，1990年毕业于安徽省桐城中学，因化学竞赛成绩优异被保送至中国科学技术大学。在中科大期间，他师从时任中科大量子通信与量子计算开放实验室主任、中国科学院院士郭光灿教授，先后于1994年获学士学位、1996年获硕士学位、1998年获博士学位（提前一年完成博士学业）。在读博期间，段路明已在《物理评论快报》(PRL) 上发表2篇论文，毕业时获"中科院院长特别奖"，博士论文于2000年入选"全国百篇优秀博士论文"。

博士毕业后，段路明于1999年至2000年赴奥地利因斯布鲁克大学理论物理研究所从事博士后研究。值得一提的是，因斯布鲁克大学是量子信息领域的重要中心，其时由Anton Zeilinger和Peter Zoller等量子信息领域的顶尖学者领导，这一经历为段路明后续与Zoller等人合作提出DLCZ方案奠定了基础。2001年，段路明赴美国加州理工学院从事博士后研究，期间与H. Jeff Kimble等量子光学实验组建立了学术联系。

2.2 中科大时期（1998–2003）

2000年，段路明入选中国科学院"百人计划"，回到母校中国科学技术大学工作，先后任副教授、教授。在中科大期间，他与导师郭光灿合作，在国际上率先提出量子避错编码（quantum error-avoiding code），用于克服量子信息系统最主要的消相干问题；提出概率量子克隆这一全新研究方向，研究最佳概率量子克隆过程。这些工作得到了国际同行、包括量子信息领域泰斗Charles Bennett的高度评价，被广泛引用，称为"段-郭"界限（Duan-Guo bound）。2001年，年仅29岁的段路明被中科大破格晋升为教授、博士生导师，成为当时中科大最年轻的教授和博导之一，与同门潘建伟并称中科大量子信息领域的"绝代双骄"。

2001年是段路明学术生涯中极为重要的一年。当年1月，他在《自然》杂志发表题为《利用玻色-爱因斯坦凝聚体制备多粒子纠缠》的论文，首次将玻色-爱因斯坦凝聚与量子信息研究有机结合；6月在《科学》杂志发表关于几何量子计算的论文，提出了一种可行的实验方案；11月，与M. D. Lukin、J. I. Cirac、P. Zoller合作提出著名的DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）量子中继方案，建议用原子系综作为光子与存储器之间的量子接口，在国际上引起强烈反响，成为量子通信领域的奠基性方案。

2.3 密歇根大学时期（2003–2018）

2003年，段路明任美国密歇根大学助理教授。2004年获得美国斯隆研究奖（Sloan Research Fellowship），成为第一位完全在中国本土培养的获得该奖项的博士。2007年获密歇根大学终身教职（tenure），2009年当选美国物理学会会士（APS Fellow），2012年担任密歇根大学费米讲席教授（Fermi Chair Professor）。在密歇根大学期间，段路明继续在量子信息理论方向产出重要成果，包括2004年与H. Jeff Kimble合作提出的Duan-Kimble方案（通过腔辅助相互作用实现可扩展光量子计算），以及提出量子纠缠判据（DGCZ判据，Duan-Gottesman-Chuang-Zhou判据），该判据在量子信息领域被大量应用并写入专著。

2.4 全职回国清华（2010年至今）

段路明与清华大学的渊源始于2010年。当年12月24日，受图灵奖得主姚期智院士邀请，段路明受聘为清华大学"姚期智讲座教授"（CC Yao Professor），负责量子计算机的物理实现，开始搭建量子计算和量子网络实验平台。2011年1月，清华大学交叉信息研究院和量子信息中心正式揭牌成立，段路明担任量子信息中心主任，负责组建量子信息的物理实验团队。

2011年起，段路明以兼职形式参与清华CQI建设，同时保留密歇根大学教职。2018年，段路明做出全职回国的决定，辞去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。2019年4月，段路明从时任清华大学校长邱勇手中接过聘书，获聘成为首位"清华大学基础科学讲席教授"。2023年11月，段路明当选中国科学院院士。

全职回国后，段路明领导的清华量子信息中心取得了一系列国际领先的原创性成果，包括：实现二维原子存储阵列和拥有225个存储单元的量子存储器（刷新量子存储容量世界纪录）；首次实现25个量子接口之间的量子纠缠和量子中继模块之间的高效纠缠链接；首次实验实现拉比-哈伯德模型在14亿亿维态空间中的量子模拟，超越现有超算的直接模拟能力；2024年实现512离子二维阵列稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算（世界最大规模多离子量子模拟）；首次利用同种离子编码两种类型的量子比特实现无串扰量子网络节点；实现可随机存取1000个光量子比特的超大规模多用途量子存储器；实现多模增强的12公里量子中继节点等。

三、学生培养情况

段路明在密歇根大学和清华大学两个阶段均培养了大批优秀博士生和博士后，其学生群体构成了清华量子信息中心的核心科研力量，并在全球量子信息领域形成了广泛的影响力网络。以下对其代表性学生进行详细介绍。

3.1 濮云飞（清华大学交叉信息研究院助理教授，段路明在清华培养的首批博士生之一）

濮云飞是段路明在清华大学培养的代表性学生，其学术轨迹高度体现了段路明团队"从理论到实验、从基础到应用"的培养路径。濮云飞于2008年至2012年在清华大学交叉信息研究院姚班（Yao Class）完成本科学习，随后于2012年至2018年在同一研究院攻读博士学位，师从段路明教授。其博士期间的核心工作——实验实现具有225个独立可寻址存储单元的多路复用量子存储器——发表于《Nature Communications》，被审稿人评价为"量子存储技术迈向实际应用的重大里程碑"。该论文的第一作者即为濮云飞，段路明为通讯作者。

博士毕业后，濮云飞于2018年至2020年在奥地利因斯布鲁克大学从事博士后研究，合作导师包括Rainer Blatt教授、Tracy Northup教授和Ben Lanyon教授——均为离子阱量子网络领域的国际顶尖学者。2020年至2021年作为访问研究员在因斯布鲁克大学工作，2021年回国任清华大学交叉信息研究院助理教授。

回到清华后，濮云飞与段路明形成紧密的联合指导关系，共同领导冷原子量子中继和离子阱量子网络方向的实验研究。两人联合取得的代表性成果包括：2024年实现多模增强的12公里量子中继节点（发表于《Nature Communications》，创造多项城际量子互联网世界纪录）；2024年实现可随机存取1000个光量子比特的超大规模多用途量子存储器（发表于《Physical Review X》）；2025年实现无串扰双离子长距离量子网络节点（发表于《Physical Review Letters》）。濮云飞同时担任量信班班主任，深度参与段路明主导的量子信息本科生培养项目。

3.2 吴宇恺（清华大学交叉信息研究院助理教授，段路明密歇根大学时期博士生）

吴宇恺代表了段路明在密歇根大学时期培养并追随其回国任教的学生群体。吴宇恺于2011年至2015年在清华大学物理系完成本科学习（获叶企孙物理学奖、清华大学优秀毕业论文等荣誉），随后于2015年至2019年在美国密歇根大学攻读物理学博士学位，师从段路明。博士毕业后，他于2019年至2021年在清华大学交叉信息研究院从事博士后研究（获水木清华学者计划资助），2021年起任清华大学交叉信息研究院助理教授。

吴宇恺的研究方向为量子计算的物理实现和量子信息理论，特别关注离子阱量子计算中的理论问题。他与段路明联合发表的代表性工作包括：300个囚禁离子量子比特的哈密顿量学习（2025年发表于《Science Advances》）；二维离子晶体中独立寻址的纠缠门（2024年发表于《Nature Communications》）；硬件高效的变分量子算法（2024年发表于《Physical Review A》）等。吴宇恺在团队中承担理论计算与实验设计相结合的角色，是段路明课题组中理论方向的核心青年力量。

3.3 高寻（Xun Gao，哈佛大学博士后，段路明清华时期博士生）

高寻是段路明在清华大学培养的在量子机器学习方向取得突出成果的学生。作为段路明的博士生，高寻在清华期间主导了基于量子生成模型的量子机器学习算法研究，该工作发表于《Science Advances》，首次证明了量子生成模型在表示概率分布方面相比经典生成模型具有指数级改进，并在学习和推理方面具有指数级加速。该工作被评价为"量子算法在重要应用领域展示指数级改进的杰出范例"。论文第一作者为高寻，通讯作者为段路明。博士毕业后，高寻赴哈佛大学从事博士后研究，继续量子机器学习方向的探索。

3.4 张正宇（Zhengyu Zhang，密歇根大学博士生）

张正宇是段路明在密歇根大学指导的博士生，与高寻共同参与了量子机器学习算法的研究工作。在发表于《Science Advances》的量子生成模型论文中，张正宇作为共同作者署名，身份为密歇根大学博士生。该工作体现了段路明跨越密歇根和清华两个团队联合培养学生的模式——清华博士生高寻与密歇根博士生张正宇在段路明的统一指导下完成合作研究。

3.5 何力（Li He，清华大学副研究员，团队资深实验骨干）

何力虽然博士毕业于北京大学物理学院（2008–2013年，期间曾赴EPFL访学），但自2013年起即在清华大学交叉信息研究院从事博士后研究，随后历任助理研究员（2015–2021年）、副研究员（2021年至今），长期在段路明课题组中承担离子阱量子存储和低温系统方向的实验研究工作。何力的发表论文列表中，与段路明合作的文章超过20篇，涵盖了从金刚石色心固态量子模拟、几何量子门、到离子阱量子模拟和相变研究等多个方向，是课题组中合作最深、持续时间最长的团队成员之一。何力在团队中的角色类似于资深实验主管，负责离子阱实验平台的搭建和维护。

3.6 周子超（Zichao Zhou，清华大学副研究员，离子阱实验方向骨干）

周子超是段路明课题组中的另一位资深研究员，在多篇重要论文中担任共同通讯作者，与段路明共同指导离子阱实验方向的学生。在2021年发表于《Physical Review Letters》的多离子协同冷却实验论文中，周子超与段路明同为通讯作者。其研究重点为离子阱量子计算实验中的核心技术开发，包括低温单色离子阱技术、二维离子晶体操控等。

3.7 其他代表性学生与团队成员

段路明课题组还培养了大量博士生和博士后，他们在课题组的各项重要成果中发挥了关键作用：

张胜（Sheng Zhang）：清华大学交叉信息研究院博士后，作为第一作者在2024年发表了可随机存取1000个光量子比特的超大规模量子存储器论文（发表于《Physical Review X》），段路明和濮云飞为共同通讯作者。
李畅（Chang Li）：CQI博士生，参与225单元量子存储器等多项重要工作，同时也是多路复用量子存储硬件效率量子中继节点论文的合作者。
蒋楠（Nan Jiang）、杨浩翔（Haoxiang Yang）、常炜（Wei Chang）：均为CQI博士生，参与225单元量子存储器等关键实验工作。
毛智超（Zhichao Mao）、许宇梓（Yuzi Xu）：IIIS博士生，作为共同第一作者参与多离子协同冷却实验（PRL 2021）。
侯攀宇（Panyu Hou）：现任清华大学交叉信息研究院助理教授，研究方向为离子量子计算和金刚石色心量子信息应用。虽然侯攀宇的博士培养背景不完全公开，但他在多篇与段路明合作的重要论文中署名，包括固态自旋量子寄存器的哈密顿量学习、量子 teleportation 等工作，是CQI团队中与段路明合作紧密的青年教员。

3.8 人才培养体系特色

段路明在人才培养方面具有几个鲜明特色：

姚班/量信班本科生培养：段路明承担清华大学计算机科学实验班（姚班）的量子计算机科学、人工智能与量子、量子信息实验等核心课程教学工作，建立了姚班量子信息方向课程体系。2020年起，清华大学设立量子信息班（量信班），段路明担任量信班项目主任，濮云飞等青年教员担任班主任。
跨代际梯队传承：从段路明到濮云飞、吴宇恺等青年教员，再到新一代博士生，形成了清晰的学术传承链条。濮云飞和吴宇恺均曾在段路明指导下完成博士学业，现在作为助理教授在CQI继续与段路明联合指导学生。
国际化培养路径：段路明的学生在博士期间或毕业后普遍拥有海外研究经历，如濮云飞赴因斯布鲁克大学Blatt课题组做博士后、高寻赴哈佛做博士后等，体现了段路明利用自身国际学术网络为学生搭建国际化发展平台的培养理念。
产学研结合：段路明鼓励学生"带着真实的问题做科研"，将华翊博奥量子科技有限公司的产业化实践引入人才培养体系，使学生在解决"卡脖子"科研仪器研发问题中获得锻炼。

四、学术合作网络

4.1 博士导师与学术传承

段路明的博士导师是中国科学院院士郭光灿教授，中国量子信息领域的开拓者之一。郭光灿于1981年赴加拿大多伦多大学留学时发现国内量子光学研究落后国外20年，回国后在中国科学技术大学开创了量子光学和量子信息研究。段路明在郭光灿指导下攻读博士期间，与导师合作提出了量子避错编码和概率量子克隆（"段-郭"界限），这是中国最早引起国际学术界关注的量子信息成果之一。郭光灿-段路明师生合作奠定了中国量子信息理论研究的早期基础。

值得注意的是，郭光灿门下还培养了另一位杰出学者——潘建伟院士。潘建伟比段路明年长约三岁，同样在郭光灿的实验室起步，后赴奥地利因斯布鲁克大学师从Anton Zeilinger攻读博士。段路明和潘建伟在中科大时期被并称为"绝代双骄"，两人后来分别走上了不同的量子信息研究路线——潘建伟专注于光量子计算和量子通信（中科大/合肥实验室），段路明专注于离子阱量子计算和量子网络（清华/密歇根），但两人同为郭光灿学术谱系的重要传承者。在2024年国际量子奖评选中，段路明是继潘建伟之后第二位获此殊荣的中国物理学家。

4.2 DLCZ合作者网络

DLCZ量子中继方案（2001年发表于《Nature》）是段路明最著名的学术贡献，其合作者构成了量子信息领域最顶尖的学者网络：

M. D. Lukin（Mikhail Lukin）：哈佛大学物理学教授，量子信息和中性原子量子计算领域的国际领军者。Lukin与段路明在DLCZ方案中合作提出了利用原子系综量子存储器和单光子信道结合实现长距离量子通信的方案。Lukin课题组后来在中性原子阵列量子计算方向取得了世界领先成果。段路明的学生高寻赴哈佛做博士后，可能与Lukin课题组存在学术联系。
J. I. Cirac（Juan Ignacio Cirac）：德国马克斯·普朗克量子光学研究所（MPQ）所长，量子信息理论领域的开创者之一。Cirac是沃尔夫奖获得者，与Peter Zoller并列为量子信息领域最具影响力的理论物理学家之一。DLCZ方案是Cirac与段路明、Lukin、Zoller四人合作的标志性成果。
P. Zoller（Peter Zoller）：奥地利因斯布鲁克大学物理学教授，量子信息理论领域的奠基人之一。Zoller是沃尔夫奖和科学突破奖获得者，其与Cirac合作提出的量子计算方案是量子信息领域的经典工作。段路明1999年至2000年在因斯布鲁克大学做博士后期间与Zoller建立了学术联系，这一联系直接促成了DLCZ方案的合作。

DLCZ方案的引用量极高，成为量子中继和量子网络领域的奠基性参考文献，上述四位合作者也因此被国际同行紧密关联。

4.3 Duan-Kimble合作

2004年，段路明与加州理工学院（Caltech）的H. Jeff Kimble教授合作提出了Duan-Kimble方案——通过腔辅助相互作用（cavity-assisted interactions）实现可扩展光量子计算，发表于《Physical Review Letters》。Kimble是量子光学和腔QED领域的实验大师，段路明2001年在Caltech做博士后期间与Kimble建立了合作关系。Duan-Kimble方案后来成为可扩展量子计算的重要理论方案之一，段路明也因此受邀在物理学权威期刊《现代物理评论》（Reviews of Modern Physics）上撰写此方向的综述。

4.4 DGCZ判据合作者

段路明提出的量子纠缠判据（DGCZ判据）是其另一项被广泛引用的成果。该判据的命名中包含了Duan、Gottesman、Chuang、Zhou四位作者。其中Daniel Gottesman是量子纠错码理论的提出者之一（Gottesman-Kitaev-Preskill码等），现任Perimeter Institute研究员；Isaac Chuang是MIT物理学教授，量子计算领域的知名学者。DGCZ判据在量子信息领域大量应用，被写入多部量子信息专著，甚至有教材专门将章节命名为"DGCZ判据"。

4.5 姚期智与清华CQI团队

段路明回国清华的直接推动者是图灵奖得主、中国科学院院士姚期智（Andrew Yao）。姚期智是最早进入量子信息领域进行研究的极少数计算机学家之一，为此领域作出了开创性贡献。2010年，姚期智邀请段路明受聘为清华大学"姚期智讲座教授"，次年共同创立清华大学量子信息中心（CQI），姚期智任交叉信息研究院院长，段路明任量子信息中心主任。两人形成了"理论计算机科学（姚期智）+ 量子信息物理实现（段路明）"的互补合作关系，共同将CQI建设为国际知名的量子计算研究机构。

在CQI内部，段路明与以下教员构成核心科研团队：

马雄峰（教授、党委书记兼副院长）：量子信息科学方向，侧重量子密码和量子通信理论。
孙麓岩（教授）：基于超导的量子信息处理，负责CQI的超导量子计算实验平台。
邓东灵（长聘副教授/tenured associate professor）：量子人工智能、拓扑相物质、量子非平衡态系统。邓东灵于2007年至2010年在密歇根大学获得物理学博士学位，与段路明在密歇根大学有交集，2018年加入IIIS。邓东灵与段路明在量子多体伤痕（quantum many-body scars）和开放量子系统方向有合作研究。
徐勇（长聘副教授）：量子物理与量子信息、非线性物理、量子多体物理。
濮云飞（助理教授）：离子阱与中性原子阵列的量子网络与量子计算，段路明学生。
吴宇恺（助理教授）：量子计算的物理实现、量子信息、量子机器学习，段路明密歇根大学时期学生。
侯攀宇（助理教授）：离子量子计算、金刚石色心量子信息应用。

此外，邓东灵曾在密歇根大学攻读博士学位（2007–2010年），其时间段与段路明在密歇根大学任教（2003年起）高度重叠，存在师生或密切合作关系。邓东灵随后在马里兰大学Joint Quantum Institute做博士后（2015–2018年），2018年加入清华IIIS，与段路明在同一研究院共事。

4.6 因斯布鲁克大学合作网络

段路明与奥地利因斯布鲁克大学有着深厚的历史渊源。他1999年至2000年在该校做博士后，合作者为Peter Zoller课题组。此后，段路明的学生濮云飞也于2018年至2020年在因斯布鲁克大学做博士后，合作导师包括Rainer Blatt教授（离子阱量子计算的实验先驱）、Tracy Northup教授和Ben Lanyon教授。Blatt课题组是国际离子阱量子计算领域最顶尖的实验组之一，与段路明课题组保持着长期的学术交流和学生互访关系。濮云飞在因斯布鲁克的经历也体现在其发表列表中——与Northup、Lanyon、Sangouard等因斯布鲁克学者合作发表于《Physical Review Letters》的离子阱量子网络相关工作。

4.7 国内合作网络

在国内，段路明与以下学者和机构保持着密切的合作关系：

郭光灿院士团队（中国科学技术大学）：段路明的学术出身和早期合作基础。郭光灿团队目前在中科大量子信息重点实验室继续量子中继、量子克隆等方向的研究。虽然段路明已离开中科大，但师承关系使得两团队在学术谱系上紧密关联。
潘建伟院士团队（中国科学技术大学/合肥实验室）：段路明与潘建伟同为郭光灿门下，在量子信息领域各有建树。2022年以来，段路明领衔13位CQI科研人员作为双聘专家加入合肥量子国家实验室的建设，与潘建伟团队在国家重大量子科技项目层面形成合作。
汪忠教授（清华大学高等研究院）：与段路明、邓东灵合作在量子多体伤痕和开放量子系统方向取得重要进展。

五、业界合作关系深度分析

5.1 华翊博奥量子科技有限公司（华翊量子/HYQubit）

华翊博奥（北京）量子科技有限公司（简称"华翊量子"）是段路明产业布局的核心载体，也是中国离子阱量子计算产业化最重要的公司。该公司成立于2022年1月，由段路明创立，脱胎于清华大学量子信息中心，核心团队由清华大学交叉信息研究院量子信息研究团队的原研究员、博士后及优秀博士毕业生组成。华翊量子专注于离子阱量子计算技术路线，拥有国际领先的技术积累储备与技术路线蓝图，具有自主设计与定制化离子阱系统的能力，提供量子云计算服务。

华翊量子的核心产品为HYQ-B100离子阱量子计算机商业化原型机，实现100+量子比特稳定操控，门保真度、相干时间达国际一流水平，全链条核心技术自主可控。HYQ-B100已正式交付中国移动研究院，标志着中国自主研制的离子阱量子计算机开始进入产业应用阶段。

在融资方面，华翊量子获得了国家级资本的重点支持。2025年7月，华翊量子完成数亿元股权增资，由社保基金中关村自主创新专项基金、北京信息产业发展投资基金与君联资本联合领投。此后又完成A+轮融资，由建投投资（中国建投集团旗下专业投资平台）领投，中信建投投资、中车资本等机构跟投，百度风投、北京信息产业发展投资基金、君联资本等老股东持续追加。华翊量子CEO姚麟表示，公司将坚持"硬件性能提升"与"行业应用落地"双轮驱动战略。

段路明在多次公开场合阐述了CQI与华翊量子的产学研协同关系。在与学生的座谈中，他明确指出清华量子信息中心与华翊博奥量子科技有限公司相互促进，旨在解决"卡脖子"科研仪器研发问题，保障中国量信产业链安全，鼓励量信学子"带着真实的问题做科研"。

5.2 清华-QTEC联合实验室

清华大学量子信息中心与华翊量子（QTEC）之间建立了"清华-QTEC量子网络联合实验室"（Tsinghua-QTEC Joint Lab on Quantum Networks），为段路明课题组的量子网络和量子中继研究提供经费支持。225单元量子存储器等多项重要成果均明确标注受到该联合实验室的资助。这一产学研合作模式使得CQI的基础研究成果能够通过华翊量子进行产业化转化，同时华翊量子的工程技术反馈也支撑了CQI实验平台的建设。

5.3 产业应用合作

华翊量子在段路明的学术影响力推动下，已与多家行业龙头企业建立深度合作：

中国移动研究院：HYQ-B100离子阱量子计算机已正式交付中国移动研究院，是中国自主研制的离子阱量子计算机首次进入电信运营商体系。
中石油数智研究院：华翊量子与中石油数智研究院达成深度合作，聚焦油气产业链优化、油气藏数值模拟、催化剂与新材料模拟等能源化工核心痛点，以量子计算优势破解行业复杂难题。
移动通信、金融工程、医药研发：华翊量子在这些领域全面布局，致力提供标准化量子云计算服务与一站式解决方案。

5.4 国家级量子科技生态

段路明在产业层面的影响力不仅限于华翊量子，还体现在国家级量子科技战略布局中：

国家2030重大研究计划：段路明领导国家2030重大研究计划中的离子量子计算方向研究项目，这是中国量子科技顶层设计的重要组成部分。
合肥量子国家实验室：2022年以来，段路明领衔13位CQI科研人员作为双聘专家加入合肥量子国家实验室的建设，将清华CQI的研究力量纳入国家量子科技体系。
北京量子科技产业生态：段路明通过华翊量子将离子阱量子计算产业落地北京，获得了北京市层面的大力支持。2024年，段路明荣获第六届北京市华侨华人"京华奖"（北京市授予侨界人士和港澳同胞的最高荣誉），获奖理由中明确提到其"以科研成果服务首都建设"。

六、重要奖项与学术兼职

6.1 重要奖项

段路明在其学术生涯中获得了国内外多项重要奖项，涵盖理论贡献和实验突破两个方面：

国际奖项： - 2024年国际量子奖（International Quantum Award 2024）：由量子通信、测量与计算国际大会（QCMC）颁发，表彰其在量子通信和量子计算领域的卓越贡献，特别是DLCZ量子中继方案、Duan-Kimble方案和300离子量子比特量子模拟计算机。段路明是继潘建伟之后第二位获此殊荣的中国物理学家。该奖项自1996年起每两年颁发一次，历届获奖者中其后有3位获诺贝尔奖、4位获沃尔夫奖、3位获科学突破奖，具有极高的国际学术声望。 - 2004年美国斯隆研究奖（Sloan Research Fellowship）：段路明是第一位完全在中国本土培养的获得该奖项的博士。 - 2005年海外华人物理学会杰出研究奖（Outstanding Research Award, Overseas Chinese Physics Association）。

国内奖项： - 首届新基石研究员（2023年）：由腾讯公司设立的新基石科学基金资助，10年内投入100亿元人民币，"选人不选项目"，实验类资助不超过500万元/人/年，连续资助5年。段路明作为合肥量子国家实验室的双聘骨干研究人员入选。 - 国家自然科学奖二等奖：2003年获得。 - 中国科学院自然科学二等奖。 - 中国科学院院长特别奖：博士毕业时获得。 - 全国优秀博士论文：2000年入选。 - 饶毓泰基础光学奖。 - 霍英东青年研究奖。 - 中国科学院百人计划：2000年入选。 - 第六届北京市华侨华人"京华奖"（2024年）：北京市授予侨界人士和港澳同胞的最高荣誉，每两年评选一次，每次原则不超过10人。

6.2 学术头衔与兼职

中国科学院院士（2023年11月当选）。
美国物理学会会士（APS Fellow，2009年当选）。
清华大学姚期智讲座教授（CC Yao Professor，2010年受聘；后更名为姚期智讲座教授）。
清华大学基础科学讲席教授（2019年受聘，首位获此荣誉者）。
清华大学量子信息中心（CQI）主任。
中国科学院量子信息重点实验室副主任。
国家2030重大研究计划离子量子计算方向项目负责人。
合肥量子国家实验室双聘专家（2022年起，领衔13位CQI科研人员）。
量信班项目主任（清华大学量子信息本科生培养项目）。
《现代物理评论》（Reviews of Modern Physics）特邀综述撰稿人。

段路明在《自然》《科学》《物理评论快报》等权威期刊发表论文300余篇（据清华大学官方页面最新数据），其中《物理评论快报》50余篇、《自然》8篇、《科学》3篇、《自然》和《科学》子刊10余篇，总被引用超过26,000次（Google Scholar数据持续增长）。

七、Connection圈层总结

段路明的学术网络呈现出多层次、跨领域的特征，可以从以下几个圈层进行总结：

7.1 学术师承圈层（核心圈）

段路明的学术根基始于中国科学技术大学郭光灿院士门下。郭光灿-段路明-潘建伟构成了中国量子信息领域最重要的师承谱系之一。段路明与导师郭光灿合作提出的"段-郭"量子避错码和概率量子克隆界限，与潘建伟在中科大时期的"绝代双骄"地位，以及后来两人分别在国际量子奖上先后获奖（潘建伟在前、段路明在后），共同构成了中国量子信息学术传承的核心叙事。这一圈层还包括段路明在因斯布鲁克大学做博士后期间与Peter Zoller建立的学术联系——这一联系直接催生了DLCZ方案。

7.2 国际合作圈层（理论奠基圈）

DLCZ方案的四位合作者——段路明、Mikhail Lukin（哈佛）、Juan Ignacio Cirac（MPQ）、Peter Zoller（因斯布鲁克）——构成了量子信息领域最顶尖的理论合作网络。这四人中有两位（Cirac和Zoller）后来获得沃尔夫奖，且该奖项的历届获奖者中多人后来获得诺贝尔奖。此外，Duan-Kimble方案的合作者H. Jeff Kimble（Caltech）和DGCZ判据的合作者Daniel Gottesman、Isaac Chuang等，进一步扩展了段路明在国际量子信息理论界的合作网络。这一圈层使段路明成为全球量子信息理论奠基者群体中的核心成员之一。

7.3 清华CQI团队圈层（学术-产业转化圈）

段路明全职回国后，围绕清华量子信息中心构建了一个从基础研究到产业应用的完整生态圈。在学术层面，CQI团队形成了"段路明（主任/教授）—濮云飞、吴宇恺、侯攀宇（助理教授/段路明学生）—邓东灵、徐勇（长聘副教授）—何力、周子超（副研究员）—博士生群体"的多层级梯队结构。在产业层面，段路明创立的华翊量子将CQI的离子阱量子计算技术进行产业化转化，通过清华-QTEC联合实验室实现产学研双向赋能。华翊量子获得了社保基金、君联资本、百度风投、建投投资等顶级资本的投资，并与中国移动、中石油等行业龙头建立应用合作。

7.4 国家战略圈层（政策-资源圈）

段路明在国家量子科技战略中扮演着重要角色：领导国家2030重大研究计划离子量子计算方向项目、领衔CQI团队以双聘专家身份加入合肥量子国家实验室建设、担任中国科学院量子信息重点实验室副主任等。这些角色使段路明的学术网络不仅限于学术圈和产业圈，还延伸到国家科技政策的决策和执行层面。首届新基石研究员和北京市京华奖等荣誉，进一步确认了段路明在国家科技创新体系中的战略地位。

7.5 总体特征

综合来看，段路明的Connection网络具有以下鲜明特征：

理论-实验双轨：段路明从理论物理学家起步（DLCZ方案、DGCZ判据等均为理论贡献），回国后成功转型为实验物理学家（300离子量子模拟、225单元量子存储器等均为实验突破），其合作网络同时覆盖理论计算和实验物理两个维度。
中美欧三地联动：段路明的学术经历横跨中国（中科大/清华）、欧洲（因斯布鲁克大学）和美国（Caltech/密歇根大学），其学生也普遍具有国际化培养路径（濮云飞赴因斯布鲁克、高寻赴哈佛等），形成了中美欧三地联动的全球化合作网络。
学术-产业无缝衔接：段路明可能是中国量子信息领域中将学术研究与产业转化结合最为紧密的学者之一。华翊量子从CQI脱胎而出，核心团队由CQI原成员组成，清华-QTEC联合实验室提供制度化的产学研合作通道，形成了"基础研究→技术转化→产业应用"的完整链条。
差异化路线定位：在中国量子信息领域"三院士"（潘建伟、郭光灿、段路明）的格局中，段路明的路线具有鲜明差异化——专注于离子阱量子计算（区别于潘建伟的光量子/超导路线和郭光灿的量子通信/量子克隆路线），并通过华翊量子推动离子阱量子计算的产业化。这种差异化定位使段路明在中国量子科技生态中占据了不可替代的战略位置。

交叉信息院 段路明 教授