近日，理学院量子光学课题组博士生王斐然等人的一篇论文在Nature出版集团旗下刊物Scientific Reports（IF：5.078）上在线发表，题目为“Demonstration of quantum permutation algorithm with a single photon ququart”。该论文是在张沛副教授指导下完成的，西安交通大学理学院是该论文的唯一完成单位。

量子计算是量子力学和计算科学的交叉产物，其所具有的强大计算能力及广阔的发展前景引起国际学术界以及政府、企业等机构的巨大兴趣。在量子计算的研究中，计算性能的优越性主要体现在算法的有效性上。本项研究工作第一次在实验上利用高维单光子量子态（四维量子态ququart）实现了一种量子排序算法，这一算法利用量子傅里叶变换等一系列操作，解决了判断排序奇偶性的一个黑盒问题，证明利用量子算法可以将排序奇偶性判断所需的步骤减少到一步，相对于经典的算法有着显著的加速作用。这项工作在单光子水平下利用偏振及路径符合比特来进行编码，并通过线性光学元件的组合实现了黑盒的几种不同变换，通过对输出态的测量就可以实现排序奇偶性的判断，该工作对于量子算法的进一步研究及发展有着重要的意义。

近年来，理学院加强实验室建设和博士生的培养工作，理学院李福利教授课题组的量子光学实验室在人才培养、学术论文和科研项目上取得较快发展。目前该实验室在量子光学以及量子信息的研究方面取得了一系列进展，2014年至今已经在Physical Review Letters发表论文一篇，Scientific Reports发表论文两篇。

该研究是在国家自然科学基金，以及盛京棋牌创新团队项目的共同资助下完成的。文章链接为：http://www.nature.com/srep/2015/150605/srep10995/full/srep10995.html