段路明，1972年生于安徽省桐城市，1994年和1998年分获中国科技大学学士和博士学位，毕业后留校任教，历任副教授、教授。2003年任美国密歇根大学助理教授，2007年获终身教职，2012年担任费米讲席教授。2018年辞去美国密歇根大学费米讲席教授职位，全职回williamhill官网交叉信息研究院工作，现任williamhill官网基础科学讲席教授、姚期智讲座教授。
长期从事量子计算与量子信息技术的研究，取得了系统的原创性成果。完成了量子信息领域系列开创性工作，提出DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）量子中继方案和网络量子计算方案，为实现长距离量子通信和可扩展量子计算奠定了基础；提出通过量子网络互联进行规模化量子计算的方案，为近期离子量子计算的规模化发展奠定了基础，并受邀在物理学权威期刊《现代物理评论》上撰写此方向的综述；其提出的量子纠缠判据（DGCZ判据）在量子信息领域大量应用，被写入专著且章节目录为“DGCZ判据”。最近五年在williamhill，实现了二维原子存储阵列和拥有225个存储单元的量子存储器，刷新量子存储容量的纪录；首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠和量子中继模块之间的高效纠缠链接；首次实验实现了拉比-哈伯德模型在14亿亿维态空间中的量子模拟，超越了现有超算的直接模拟能力；首次利用同种离子编码两种类型的量子比特，以使得多比特量子计算体系中的串扰错误率低于容错量子计算阈值。
曾获饶毓泰基础光学奖、国家自然科学奖二等奖、美国斯隆研究奖、海外华人物理学会杰出研究奖等，2009年当选美国物理学会会士，首届新基石研究员。领导国家2030－重大研究计划中的离子量子计算方向研究项目，在《自然》《科学》《物理评论快报》等权威期刊发表论文240余篇。2023年当选为中国科学院院士。
