他是中國科大培養(yǎng)的天才科學家，讀博士時就發(fā)表40篇論文，并獲選全國百篇博士優(yōu)秀論文，同時提前一年畢業(yè)。

28歲入選中國科學院“百人計劃”回母校中國科學技術(shù)大學工作，29歲成為中國科學技術(shù)大學最年輕的教授、博士生導師之一。2004年獲得著名的美國斯隆研究獎，成為中國本土培養(yǎng)的博士中第一個獲得該獎的科學家。

在國內(nèi)科研方面順風順水的時刻，他選擇了前往美國任教，而且成就斐然：先后擔任自美國密歇根大學助理教授 ，2007年獲得終身教席，2009年當選美國物理學會會士，2012年任密歇根大學費米講席教授。

非常值得高興的是，2018年，他正式辭去美國密歇根大學費米講席教授職位，全職來清華大學交叉信息院工作。2019年4月24日，他正式獲聘首位“清華大學基礎(chǔ)科學講席教授”。

他就是段路明，一位天才級的科學家。他的全職回國或?qū)⒋蟠笾χ袊孔涌茖W研究進入世界前列。

▎中國科大培養(yǎng)的杰出科學家

段路明1972年8月出生于安徽桐城。1990年畢業(yè)于桐城中學，因化學競賽取得優(yōu)異成績，被保送到中國科學技術(shù)大學。在中國科學技術(shù)大學先后獲得學士（1994年）和博士（1998年）學位，師從于中國科大量子通信與量子計算開放實驗室主任郭光燦教授。

在校學習期間，他就以良好的理論功底、敏捷的科學思維斬露頭角，讀博士時就在《物理評論快報》發(fā)表2篇論文、總計有40篇論文發(fā)表、并獲選全國百篇博士優(yōu)秀論文。他以出色的表現(xiàn)，提前一年畢業(yè)。

留校后，段路明在良好的科研環(huán)境里如魚得水，不斷取得科研的進展。其中，他與郭光燦教授合作在國際上首先提出量子概率克隆原理，這個原理被國際同行稱為“段－郭概率克隆機”，其推導的最大概率克隆效率公式，被稱為“段－郭界限”。

段路明也被破格晉升職稱，2001年，年僅29歲成為中國科大最年輕的教授、博士生導師之一，并擔任了實驗室副主任等重要學術(shù)職務(wù)。他還以在量子物理研究中的優(yōu)異成績，于1999年擔任了美國《物理評論快報》的特邀審稿人，2000年又成為英國《自然》雜志的特約審稿人。

1999年，段路明來到國際量子科學研究的著名學府——奧地利茵斯布魯克大學從事博士后研究工作。在被譽為“音樂的圣殿”的奧地利，段路明夜以繼日的譜寫著量子通信和量子計算的美妙樂章。在不到兩年的時間里，他的多篇論文以全新的觀點、獨特的思路和對整個領(lǐng)域的杰出貢獻，奏響了量子研究領(lǐng)域的一個又一個“高音”。

2001年，段路明到美國加州理工學院從事博士后研究，并入選“中國科學院引進國外杰出人才”計劃。在2004年公布的美國斯隆研究獎(Sloan Resarch Fellowship Award)揭曉，中國科學技術(shù)大學段路明教授榮獲該獎。據(jù)悉，116名獲獎?wù)咧杏?6位華裔科學家，段路明是其中唯一在中國取得博士學位的獲獎?wù)摺?/p>

▎海外任教，助力清華量子科學研究

不過，在國內(nèi)科研方面順風順水的段路明并未選擇繼續(xù)留在國內(nèi)，而是前往美國任教，并很快成為美國密歇根大學教授（2007年）。2012年，擔任密歇根大學費米講席教授。在美國，頂尖高校的講席教授，一般都是最杰出的科學家才能擔任，可見段路明的成就之高了。

在美國密歇根大學任教的同時，段路明同時也兼任了清華大學姚期智講座教授，幫助建設(shè)清華大學交叉信息研究院。

2010年，全職回國的姚期智正計劃在清華組建一支能在量子計算領(lǐng)域做出創(chuàng)新工作的團隊。在過去的幾十年里，姚期智親眼見證了中國在世界微電子領(lǐng)域競爭中的“錯過”，他意識到未來量子信息和量子科技將成為新的發(fā)展點，中國必須得跟上。而量子計算除了需要理論計算機專家外，同樣也需要懂量子計算的物理學家。于是，姚期智想到了段路明。

2010年10月的一天上午，當時正是北京時間的深夜，段路明在密歇根大學正準備給學生上課，突然間身邊的電話響了，顯示號碼是北京，他萬萬沒想到，電話那頭居然是姚期智本人。

姚期智在電話里表示希望段路明發(fā)揮在實驗設(shè)計方面的優(yōu)勢，為清華成立量子網(wǎng)絡(luò)研究平臺作出開創(chuàng)性的工作。接到電話后，段路明感到既興奮又忐忑，研究直覺告訴他這將是一片大有可為的天地，但長時間的國外生活和研究經(jīng)歷也讓他心存顧慮。但后來更讓他沒有想到的是，兩個星期后，姚期智專程飛到密歇根大學與他會面。經(jīng)過這次為期幾天的停留，姚期智與段路明初步勾勒出清華量子信息中心的藍圖。

兩個月后，也就是2010年歲末，段路明加盟清華量子信息中心的建設(shè)。憑借姚期智在學術(shù)界的威望，以及段路明在物理學界的影響，積極延攬人才，量子信息領(lǐng)域一批年輕學者開始將目光投向清華。2011年1月，經(jīng)過不到兩個月的籌劃，清華大學量子信息中心揭牌成立。

成立四年來，清華大學量子信息中心在段路明等教師的共同努力下，取得了豐碩的研究成果。2014年10月，段路明研究組首次在常溫固態(tài)系統(tǒng)中實現(xiàn)了抗噪的幾何量子計算，該成果是量子計算研究領(lǐng)域取得的重要進展，研究論文發(fā)表在國際著名期刊《自然》上。更為可喜的是，論文第一作者祖充是交叉信息研究院在讀博士生，共同完成文章的還有兩名本科生?？蒲信c教學園地里多年來的辛勤培育，逐漸開花結(jié)果。

▎全職加盟清華，擔任長聘教授

根據(jù)清華大學交叉信息研究院官網(wǎng)的報道，2018年辭去美國密歇根大學費米講席教授職位，全職來清華大學交叉信息院工作。2019年4月24日，段路明獲聘首位“清華大學基礎(chǔ)科學講席教授”。

段教授完成了量子信息領(lǐng)域一系列開創(chuàng)性的工作，提出實現(xiàn)長距離量子通信網(wǎng)絡(luò)的量子中繼方案，被國際同行譽為“DLCZ”（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）方案，為該領(lǐng)域的奠基性方案，引發(fā)了世界上關(guān)于DLCZ方案的研究熱潮。

段教授提出通過量子網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)進行規(guī)模化量子計算的方案，為一些量子計算大型合作項目奠定了理論基礎(chǔ)，并受邀在物理學權(quán)威期刊《現(xiàn)代物理評論》上撰寫此方向的綜述。段教授在物理學著名學術(shù)期刊發(fā)表論文160余篇（其中《物理評論快報》48篇，《自然》8篇，《科學》3篇，《自然》、《科學》子刊10篇），共被引用24,600多次。

▎期待取得更大成就

目前，中國雖然在諸多科技領(lǐng)域都與世界有或多或少的差距，但中國在量子信息技術(shù)領(lǐng)域卻處于較為領(lǐng)先的地位。

在量子保密通信方面，中國也已經(jīng)取得了一系列重大國際突破。2016年8月16日，世界第一個量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”號升空。2017年8月，“墨子號”在國際上首次成功實現(xiàn)了從衛(wèi)星到地面的量子密鑰分發(fā)和從地面到衛(wèi)星的量子隱形傳態(tài)，而這也被《自然》雜志譽為“量子通信領(lǐng)域的里程碑”。

在量子計算研究領(lǐng)域，中科大潘建偉團隊一直在量子計算的核心資源“多粒子糾纏”的制備與操縱上處于國際領(lǐng)先地位。2015年，該團隊和阿里巴巴合作成立了“中科院-阿里巴巴量子計算聯(lián)合實驗室”，在保持光量子計算世界領(lǐng)先地位的同時，將大力推動我國量子計算整體研究水平。

不過，一切都不能太過樂觀。目前，世界主要發(fā)達國家都在投入巨資發(fā)展本國的量子信息技術(shù)，搶先開啟本國的“量子時代”。

段教授此時全職加盟清華，正當其時。他的加盟，勢必將為大大助力清華大學量子信息技術(shù)研究，同時更進一步地我國量子計算整體研究水平。