1958年，初中畢業(yè)，被保送升入重點高中福建省泉州第五中學理工班。
1960年，從泉州第五中學畢業(yè)，并參加全國統(tǒng)一高考，進入中國科學技術大學無線電電子學系學習。
1965年7月-1985年，中國科學技術大學畢業(yè)后留校任教，先后擔任物理系助教、講師。（期間1981年9月-1983年9月，通過公開考試選拔，公派出國學習，作為訪問學者，前往加拿大多倫多大學學習。）
1985年-1988年，任中國科學技術大學副教授。
1988年，任中國科學技術大學教授。
2003年，當選為中國科學院院士（信息科學學部）。
2009年，當選為第三世界科學院院士。
2001年，被中華人民共和國教育部評為全國優(yōu)秀教師。
2013年，當選“CCTV科技創(chuàng)新人物”。
現任中國科學院量子信息重點實驗室主任、中國物理學會常務理事，中國光學學會理事長，教育部“高等學校創(chuàng)新能力提升計劃”(2011計劃)量子信息與量子科技前沿協同創(chuàng)新中心學術委員會主任、理事、固態(tài)量子信息研究部主任、國際刊物《International J. of Quantum Information》 主編、國家科技部973項目“量子通信與量子信息技術”首席科學家，“基于固態(tài)系統(tǒng)的量子物理和量子信息”項目首席科學家、“量子通信與量子計算的物理實現”項目首席科學家。
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