我校潘建伟院士与同事彭承志、陈宇翱、陆朝阳、陈增兵等人组成的研究团队长期开展量子力学基本问题实验研究，系统地发展了多光子纠缠和干涉技术并应用于量子通信、量子计算和量子精密测量等多个研究方向，引领和推动了多光子纠缠及干涉量度学的发展，取得了广域量子通信和光学量子信息处理的系统性关键突破。包括：发展高亮度高纯度纠缠光源、独立光子干涉和单光子滤波等关键技术，以最强烈的方式揭示量子非定域性与爱因斯坦定域实在论之间的矛盾；率先实现五、六、八光子纠缠，一直保持纠缠光子数的世界纪录；在此基础上首次实现大数分解算法、拓扑量子纠错、任意子量子模拟等方案；发展诱骗态量子密钥分发、测量器件无关的量子密钥分发技术，克服量子通信中光源和探测器不完美带来的两大安全隐患，使得安全的量子通信网络成为可能；从理论上提出并实验实现基于冷原子量子存储的稳定的量子中继基本单元；光量子传输突破大气层等效厚度，克服星地通道损耗，率先实现百公里量级的纠缠分发和量子隐形传态，验证了星地量子通信的可行性。这些成果的取得，使得量子信息已成为我国在国际上极具特色的优势研究领域，尤其是量子通信已经成为我国为数不多的具有世界领先水平的尖端技术，也为“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程、“量子科学实验卫星”战略性先导科技专项等国家重大任务的顺利实施奠定了坚实的科学与技术基础。鉴于在“多光子纠缠及干涉度量”方面的突出贡献，该研究团队被授予国家自然科学一等奖。