研究為量子電腦奠基 科大博士後獲獎

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■張善超獲香港科學會頒2013青年科學家獎（物理及數學科學範疇）。香港文匯報記者鄭伊莎 攝

香港文匯報訊（記者 鄭伊莎）近年香港年輕科學家表現卓越，帶來不少豐碩科研成果。去年剛獲博士學位的科技大學物理學系博士後研究員張善超，憑其關於「光子和原子的相干量子相互作用」研究，成為香港科學會「2013青年科學家獎」得主之一。他的研究成功將量子態單光子的存儲效率提升至49%，較現時增加2倍，有關成果可望為未來實際應用量子通訊，以至量子電腦的研發奠下重要基礎，向超高速及絕密保安度的量子資訊網絡邁進一步。

張善超年紀輕 物理成就卓越

年僅26歲、本科畢業於南京大學物理學系的張善超，2009年到科大修讀物理學系博士課程，去年成功以優秀研究成果畢業，現於科大任博士後研究員。他早前獲香港科學會頒發「2013青年科學家獎（物理及數學科學範疇）」，另以「二能級原子中的單光子吸收和再輻射」項目，獲第二十一屆香港科學會年會最佳海報獎。雖然年紀輕輕，但張善超已擁有一項專利及刊發9篇研究論文，其中4篇於學界公認頂尖的《物理評論快報》上發表。

單光子存儲效率升近2倍

張善超的研究圍繞量子態下的光子和原子及相關基礎實驗，他與科大物理系教授杜勝望等組成的研究團隊，成功利用光纖中的「自發四波混頻」，將單光子的脈衝時間，由納秒(ns，即10-9秒)級延長1,000倍至微秒(μs，即10-6秒)級，令脈衝能更易於控制以進行實驗。團隊更利用由磁光陷阱製備、零下273度接近「絕對零度」的冷原子系統，令單光子存儲效率由現存的17%至21%，提高近2倍至49%。有關成果能促使進一步研究量子水準的光和物質相互作用，對量子通訊以至量子電腦的應用研究能更邁進一步。

應用絕密通信防竊聽

相比傳統電腦只用1和0兩種狀態記錄數據和運算，量子電腦可同時用多個不同量子態運作，令存儲和處理能力以幾何級數提升，運算速度快10億倍計，故近年吸引不少科研人員研究。張善超又解釋，單光子無法被切開，也不能被複製，故可應用於絕密通信，防止通話被竊聽，未來若技術發展成熟，或將可令量子電腦更普及應用。