中国科学院院士。中国科学技术大学常务副校长、教授，中科院量子信息与量子科技创新研究院院长，发展中国家科学院院士。主要从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究。作为国际上量子信息实验研究领域的开拓者之一，他是该领域有重要国际影响力的科学家。利用量子光学手段，他在量子调控领域取得了一系列有重要意义的研究成果，尤其是他关于量子通信、量子计算和多光子纠缠操纵的系统性创新工作使得量子信息实验研究成为近年来物理学发展最迅速的方向之一。其研究成果曾多次入选英国《自然》杂志评选的年度重大科学事件、美国《科学》杂志评选的“年度十大科技进展”、英国物理学会评选的“年度物理学重大进展”、美国物理学会评选的“年度物理学重大事件”以及两院院士评选的“中国年度十大科技进展新闻”。曾获欧洲物理学会菲涅尔奖，国际量子通信、测量与计算学会国际量子通信奖，兰姆奖，美国科学促进会克利夫兰奖，美国光学学会伍德奖，墨子量子奖，蔡司研究奖，国家自然科学奖一等奖，未来科学大奖物质科学奖，香港求是科技基金会“杰出科学家奖”，何梁何利基金“科学与技术成就奖”以及中国科学院“杰出科技成就奖”等国内外荣誉奖项或称号。