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量子信息學是量子物理與信息科學相融合的交叉學科，不僅可以開拓諸如量子通信網絡和量子計算機這類后莫爾時代的新技術，而且將揭示出許多新的物理現象和效應，加深人類對自然界的認識。中國科學技術大學、中國科學院量子信息學重點實驗室郭光燦教授在《2009科學發展報告》上撰寫《量子信息研究取得重要進展》一文，對2008年內中國科學院量子信息重點實驗室所取得的一系列重大進展作了回顧。全文包括5個部分：
一、該實驗室和瑞典學者合作，采用不同波長的關聯光子對作為標記，有效地降低了信號光中空脈沖及多光子的比例，采用這種標記光子源，系統性能非常接近于理想單光子源的量子密鑰協議。這項實驗成果創新性地將兩種重要技術――標記單光子源與誘騙態技術相結合，有效地提高了量子密鑰分配的安全距離與安全密鑰的產生率。
二、該實驗室利用雙模光子數態和自己獨創的多光子投影測量方法，克服了因為投影測量而引起的光子損耗難題，使得相位測量精度原則上可以逼近海森堡極限。美國物理網站在第一時間以“測量精度沖破了標準量子極限”為題對此研究成果做了專題報道。
三、該實驗室通過分析發現，InAs/InP量子點的FSS比InAs/GaAs小一個量級，適用于產生理想的確定性糾纏光子對，而且其波長恰好為光纖通信波長1.55μm，可望成為遠距離量子通信的有效確定性糾纏光子發射器。
四、該實驗室利用量子糾纏實現了表面等離子體激發遠程的遠程控制，這種遠程控制可以推廣到其它的表面等離子體結構，如金屬納米線，金屬顆粒等等，在量子信息的研究中將發揮有效作用。
五、該實驗室開展了基于GaAs/AlGaAs寬量子阱的雙子帶二維電子氣系統量子霍爾效應實驗研究，首次研究了在填充因子ν=4處，當近鄰的四個朗道能級簡并時的磁輸運性質。該實驗室研究人員發現，當增加二維電子氣面內磁場的時，具有SU(2)對稱性的傳統的贗自旋量子霍爾鐵磁態，會很快地變化成某種具有四重簡并SU(4)對稱性的未知的態。這種相變表現在，當傾斜角變化0.5度的小范圍內，激發能增大了將近12K。
此外，在局域態與擴展態間的相變過程中縱向與霍爾電阻的標度特性的研究中，該實驗室研究人員測量了朗道能級混合處的標度指數κ，并通過變程躍遷電導的理論，得到了局域化指數γ。研究發現，κ與γ的數值是普適的，并不會隨著填充因子而改變。由此得出的結論是：盡管朗道能級的混合會改變量子霍爾態的簡并度，但對于有著固定的無序分布的特定樣品，其標度特性依然保持不變。這些結果為進一步研究基于半導體零維量子點的量子輸運和固態量子信息元器件研究打下了基礎。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2009科學發展報告》）
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