“九三楷模”潘建偉用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了被愛因斯坦稱為“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)間幽靈般相互作用”的量子糾纏，解開了微觀粒子蘊(yùn)含的詭秘和矛盾，把它們送進(jìn)我們的生活。他和其他量子物理學(xué)家一起，為人類一點(diǎn)點(diǎn)開啟了量子世界之窗。凝聚在愛國(guó)民主科學(xué)的旗幟下，他更覺驕傲和自豪。

【潘建偉，1970年3月生于浙江省東陽(yáng)市，1992年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系， 1999年獲奧地利維也納大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，中科院量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星先導(dǎo)專項(xiàng)首席科學(xué)家，教育部量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心主任，中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心主任。2011年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。2012年當(dāng)選發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士。２０１４年１１月，作為項(xiàng)目首席科學(xué)家，４４歲的他宣布“京滬干線”量子保密通信工程和“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”工程進(jìn)展順利，中國(guó)將在２０３０年率先建成全球化量子通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

剛進(jìn)中國(guó)科大的潘建偉被一本書吸引住了，商務(wù)印書館出版，暗綠色的橫豎條紋封面，像是一道道光柵。這本書就是《愛因斯坦文集》。

“在我們身外有一個(gè)巨大的世界，他離開我們?nèi)祟惗?dú)立存在，他在我們面前是一個(gè)永恒的謎。對(duì)這個(gè)世界的凝視深思，就像得到解放一樣吸引著我們。通向這個(gè)天堂的道路，并不像通向宗教天堂那樣舒坦和誘人，但是他已經(jīng)證明是可以信賴的，我從來(lái)沒有因?yàn)檫x擇了這條道路而后悔過(guò)。”——愛因斯坦如是說(shuō)。

其實(shí)，最早發(fā)現(xiàn)潘建偉適合學(xué)物理的是他的中學(xué)老師韋國(guó)清。當(dāng)時(shí)，潘建偉正在數(shù)學(xué)專業(yè)和物理專業(yè)之間猶疑。老師說(shuō)，數(shù)學(xué)完全靠自由思想的創(chuàng)造，在很大程度像智力游戲。而你是一個(gè)感受鮮活，對(duì)事物敏感，善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律的孩子，還是更適合學(xué)物理。

感謝潘建偉的老師，為我們留住了一位卓越的物理學(xué)家。

為人類開啟量子世界之窗

“量子力學(xué) 所預(yù)言的種種奇特現(xiàn)象，以及量子力學(xué)誕生100余年來(lái)對(duì)人類物質(zhì)文明進(jìn)步所帶來(lái)的巨大變革，使我對(duì)量子物理產(chǎn)生了濃厚興趣，于是探究量子世界的各種奇妙現(xiàn)象便成了我終生的奮斗目標(biāo)。”

潘建偉現(xiàn)在還記得第一次讀到愛因斯坦自序時(shí)的感受，那是一種天籟之音。潘建偉在家鄉(xiāng)小山上凝視天穹時(shí)那些隱隱約約的冥想，愛因斯坦清清楚楚地說(shuō)了出來(lái)。自然界的規(guī)律不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)人是否高貴是否地位顯赫而變化，而是由自然界本身決定的。自然界的規(guī)律是永恒的，昨天是這樣的，今天是這樣的，明天也是這樣?？粗粗?，潘建偉產(chǎn)生了一種巨大的安全感，這種安全感來(lái)自對(duì)規(guī)律統(tǒng)治世界的由衷折服。在潘建偉心中，對(duì)世界的探究成為保持精神自由的工具，成為擺脫精神桎梏的飛行器。

1970年3月出生在浙江東陽(yáng)的潘建偉，從小卻是個(gè)愛玩的孩子。父母從小就很重視能力培養(yǎng)，從不限制他做什么，他可以做自己感興趣的事。

潘建偉至今感謝父母把家搬到了縣城，因?yàn)榈搅顺踔?，才發(fā)現(xiàn)在農(nóng)村小學(xué)語(yǔ)文基礎(chǔ)很差，英語(yǔ)根本就沒有學(xué)過(guò)，初中后才第一次寫作文，結(jié)果班主任老師只給了40分，當(dāng)時(shí)他是班長(zhǎng)，覺得很羞愧。但他有一種不怕輸?shù)木?，為了把英語(yǔ)學(xué)好，把同學(xué)約到家里來(lái)學(xué)，向老師請(qǐng)教，進(jìn)步非?？?。語(yǔ)文、英語(yǔ)就在那時(shí)打下了基礎(chǔ)。

１９８７年，１７歲的潘建偉考入中科大近代物理系。從第一次接觸到量子力學(xué)，他就迷上了這門科學(xué)。

潘建偉是愛因斯坦的崇拜者，他喜歡閱讀《愛因斯坦文集》。“愛因斯坦的散文是最深刻、最美的，讓我堅(jiān)定了研究物理的決心。讓我感覺從簡(jiǎn)單的事實(shí)后面可以找到一個(gè)規(guī)律，現(xiàn)在、將來(lái)不會(huì)變。”

在科大理論物理專業(yè)讀研時(shí)，潘建偉的導(dǎo)師對(duì)他說(shuō)，既然很多量子理論馬上突破很困難，那就不妨先做實(shí)驗(yàn)。老師的話，如同峭壁上一個(gè)腳掌大小的凸起，讓潘建偉有了攀登的支點(diǎn)。從那以后，實(shí)驗(yàn)成為潘建偉生命中的一部分。

  當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)在量子領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平相比還比較落后。潘建偉在碩士畢業(yè)后選擇出國(guó)留學(xué)，“理由很簡(jiǎn)單，出國(guó)就是為了回來(lái)，利用所學(xué)為國(guó)服務(wù)。”

在準(zhǔn)備攻讀博士學(xué)位的時(shí)候，潘建偉得到老師鼎力支持，為他推薦了幾個(gè)在量子物理實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域領(lǐng)先的大學(xué)，還有數(shù)位導(dǎo)師。潘建偉選擇了在奧地利維也納大學(xué)的塞林格教授門下攻讀博士學(xué)位。他的理由是“我當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)塞林格教授在學(xué)術(shù)上非?；钴S”。事實(shí)證明，潘建偉對(duì)導(dǎo)師的選擇是他事業(yè)中最成功的一次選擇。很多人都有躍起摘下蘋果的能力，關(guān)鍵是你是否站在有蘋果的樹枝下。塞林格把潘建偉引到了一個(gè)有很多蘋果的樹枝下。

終于有一天，他有了自己的量子隱形傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)想，隨后，被探究精神燃燒著的潘建偉向?qū)熖岢黾尤氲搅孔与[形傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)組中，導(dǎo)師考慮再三接受了他的請(qǐng)求。這一請(qǐng)一允，悄然改變了潘建偉的命運(yùn)。

1999年，潘建偉作為第二作者的量子態(tài)隱形傳輸實(shí)驗(yàn)取得“量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)被公認(rèn)為量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的開山之作，歐洲物理學(xué)會(huì)將其評(píng)為世界物理學(xué)的年度十大進(jìn)展，美國(guó)《科學(xué)》雜志將其列為年度全球十大科技進(jìn)展。1999年該工作同倫琴發(fā)現(xiàn)Ｘ射線、愛因斯坦建立相對(duì)論等影響世界的重大研究成果一起，被《自然》雜志選為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。那一年，潘建偉29歲?！?/p>

量子糾纏，被愛因斯坦稱為“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)間幽靈般的相互作用”，現(xiàn)在科學(xué)家用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛因斯坦的想象。為了認(rèn)識(shí)和促進(jìn)光子之間糾纏狀態(tài)，潘建偉同國(guó)內(nèi)及德國(guó)、奧地利專家合作，對(duì)這一世界性難題研究了近10年。

科學(xué)家對(duì)量子糾纏概念做了如下的描述：量子糾纏是光子間的神秘聯(lián)系，奇妙在其中的一個(gè)光子經(jīng)過(guò)測(cè)量就可以了解另外一個(gè)光子的狀態(tài)；光子糾纏是一個(gè)整體，兩個(gè)光子作為一個(gè)整體來(lái)看時(shí)如果試圖竊聽或偷走其中一個(gè)光子的信息，你將任何信息都得不到。這是另外一個(gè)特性，這就是其保密安全性所在。

但由于在量子通信通道中存在種種不可避免的環(huán)境噪聲，“量子糾纏態(tài)”的品質(zhì)會(huì)隨著傳送距離的增加而逐漸降低，導(dǎo)致量子通信手段目前只能停留在短距離應(yīng)用上。

2005年，當(dāng)潘建偉與楊濤、彭承志等同事們發(fā)表了題為“13公里自由空間糾纏光子分發(fā)：朝向基于人造衛(wèi)星的全球化量子通信”的研究論文后，13公里———這個(gè)目前國(guó)際上自由空間糾纏光子分發(fā)的最遠(yuǎn)距離，其糾纏的特性仍然能夠保持的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓人們開始思考實(shí)現(xiàn)全球化的量子通信的可能性。

更值得關(guān)注的是隨后10年。2003年，潘建偉所在的實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了自由傳播光子的隱形傳態(tài)，使得量子隱形傳態(tài)能應(yīng)用在更加廣泛的量子通信和量子計(jì)算中；2004年，在首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一種更新穎的量子隱形傳態(tài)，即終端開放的量子隱形傳態(tài)，為奠定分布式量子信息處理的基礎(chǔ)作出了貢獻(xiàn)；2006年，首次實(shí)現(xiàn)了兩光子復(fù)合系統(tǒng)量子隱形傳態(tài)；2008年，首次實(shí)現(xiàn)了光子比特與原子比特間的量子隱形傳態(tài)。潘建偉和其他量子物理學(xué)家一起，為人類一點(diǎn)點(diǎn)開啟量子世界之窗。

也許人們會(huì)問(wèn)，這些匪夷所思的科研成果有什么用途？150年前，當(dāng)麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁波的時(shí)候，人們也在問(wèn)同樣的問(wèn)題。事實(shí)上，電磁波的發(fā)現(xiàn)才讓電視，無(wú)線電，雷達(dá)和手機(jī)成為可能。對(duì)量子態(tài)隱形傳輸和糾纏交換的研究成果同樣描摹的是人類的未來(lái)世界。量子態(tài)隱形傳輸和糾纏交換的研究是為將來(lái)新一代量子通信打基礎(chǔ)。而未來(lái)的量子通信，在原理上完全保密，不能被竊聽，在國(guó)防上會(huì)有非常重要的應(yīng)用。此外，通過(guò)對(duì)糾纏態(tài)的研究，可以為將來(lái)高速度量子計(jì)算機(jī)打下基礎(chǔ)。

潘建偉，就這樣操縱著單個(gè)粒子，解開微觀粒子蘊(yùn)含的詭秘和矛盾，把它們送進(jìn)我們的生活。

讓國(guó)內(nèi)量子研究達(dá)一流水平

2009年初，在完成了冷原子方面的技術(shù)和人才積累后，潘建偉把在海德堡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室整體搬回到中國(guó)科大，還以中科院“百人計(jì)劃”等方式，將一批優(yōu)秀青年學(xué)術(shù)骨干從歐洲引進(jìn)中國(guó)科大。“搬家的清單足足列了120頁(yè)，大到激光器，小到12毫米鏡片，全部搬回來(lái)了。”

2001年，潘建偉作為“中科院引進(jìn)國(guó)外杰出人才”，同時(shí)獲得中科院基礎(chǔ)局和人教局支持，開始在科大組建實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室以一批年輕教師和學(xué)生為班底，研究工作幾乎從零開始。2004年，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入中國(guó)科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，成為量子物理與量子信息研究部。此后，在中科院、基金委、科技部的大力支持下，研究部得到快速發(fā)展。

潘建偉說(shuō)：“科大的量子物理實(shí)驗(yàn)室從組建伊始就是開放式的。”多年的國(guó)外頂尖實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)，讓他知道，以自己獨(dú)到的地方與國(guó)外實(shí)驗(yàn)室形成知識(shí)和人才的互換互補(bǔ)，是提升實(shí)驗(yàn)室實(shí)力的最好辦法。實(shí)驗(yàn)室科學(xué)需要學(xué)科非常龐雜，光學(xué)、電子學(xué)、真空等諸多門類缺一不可。在世界頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室中，如美國(guó)斯坦福大學(xué)的Yoshihisa Yamamoto實(shí)驗(yàn)室、瑞士維也納大學(xué)的Nicolas Gisin實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的Mete Atatüre實(shí)驗(yàn)室、德國(guó)馬普量子光學(xué)研究所的Immanuel Bloch實(shí)驗(yàn)室、奧地利因斯布魯克大學(xué)的Peter Zoller實(shí)驗(yàn)室等，都有潘建偉派出的訪問(wèn)學(xué)者，他們?cè)诤献髦袑W(xué)到自己實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展所需的知識(shí)。可以說(shuō)，10年來(lái)，潘建偉的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在人才和技術(shù)方面具備了較雄厚的積累，這種積累在成果產(chǎn)出上得到充分體現(xiàn)。2010－2011年度，他們就在Nature和Nature子刊上發(fā)表了6篇國(guó)際領(lǐng)先水平的重要論文。

英國(guó)著名的科學(xué)新聞雜志《新科學(xué)家》以封面標(biāo)題的形式，對(duì)潘建偉科大團(tuán)隊(duì)進(jìn)行這樣的評(píng)價(jià)：“中國(guó)科大——因而也是整個(gè)中國(guó)——已經(jīng)牢牢地在量子計(jì)算的世界地圖上占據(jù)了一席之地。”

潘建偉團(tuán)隊(duì)的科研人員在和時(shí)間“賽跑”。每周工作７天、每天超過(guò)１２個(gè)小時(shí)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，是家常便飯。

他們的艱辛攻關(guān)得到了“回報(bào)”。團(tuán)隊(duì)成果１次入選英國(guó)《自然》雜志評(píng)選的年度十大科技亮點(diǎn)、３次入選美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選的年度國(guó)際物理學(xué)重大事件，７次入選由兩院院士評(píng)選的年度中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。

２０１２年底，英國(guó)《自然》雜志在其評(píng)選的年度十大科技亮點(diǎn)中指出：“在量子通信領(lǐng)域，中國(guó)用了不到十年的時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國(guó)家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅，將領(lǐng)先于歐洲和北美……”

２０１３年，中科院聯(lián)合相關(guān)部門啟動(dòng)了千公里光纖量子通信骨干網(wǎng)工程“京滬干線”項(xiàng)目，建設(shè)連接北京、上海的高可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)。２０１６年即可以實(shí)現(xiàn)京滬廣域量子保密通信。潘建偉是該項(xiàng)目首席科學(xué)家。

此外，潘建偉團(tuán)隊(duì)實(shí)施中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”，將實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信并連接地面的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)，初步構(gòu)建中國(guó)的廣域量子通信體系。

展望漫漫量子研究之路，潘建偉預(yù)測(cè)，衛(wèi)星項(xiàng)目到２０２０年將實(shí)現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā)，到２０３０年左右，中國(guó)將率先建成全球化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。

實(shí)現(xiàn)美好的中國(guó)夢(mèng)

潘建偉至今清晰地記得，第一次見到塞林格教授時(shí)，他問(wèn)潘建偉的第一個(gè)問(wèn)題是：你的夢(mèng)想是什么？潘建偉的回答是：在中國(guó)建一個(gè)世界一流的量子物理實(shí)驗(yàn)室。此后，潘建偉一直為實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想而不斷地努力著。

“如果說(shuō)當(dāng)年楊振寧先生和李政道先生證明，中國(guó)人在國(guó)外可以做很好的‘科學(xué)’。那么我們現(xiàn)在證明了，中國(guó)人在國(guó)內(nèi)也可以做很好的‘科學(xué)’。”把智慧與才華貢獻(xiàn)給祖國(guó)，潘建偉引以為自豪。

2005年，潘建偉實(shí)現(xiàn)自己的夙愿，光榮地成為九三學(xué)社大家庭中的一員。9年來(lái)，他與眾多優(yōu)秀知識(shí)分子代表一起見證了九三學(xué)社在新時(shí)期建功立業(yè)、參政議政、建言獻(xiàn)策的發(fā)展歷程，深刻地體會(huì)到知識(shí)分子對(duì)國(guó)家發(fā)展的重要作用和責(zé)任。

九三學(xué)社無(wú)數(shù)先賢的崇高風(fēng)范給潘建偉留下深刻印象。他特別記得上學(xué)期間看到的嚴(yán)濟(jì)慈先師家書的一個(gè)情景：信中不斷出現(xiàn)的是某某老師寄來(lái)大洋若干。當(dāng)時(shí)正是這些老師的資助，才使嚴(yán)濟(jì)慈得以完成留學(xué)學(xué)業(yè)。嚴(yán)老回國(guó)后準(zhǔn)備償還老師們的資助，老師們說(shuō)，人回來(lái)了就好，錢不必還。這些先賢們傳達(dá)的正是一種中國(guó)的君子之風(fēng)。

君子之風(fēng)是科學(xué)的土壤，只有摒棄浮華才可領(lǐng)略到科學(xué)之美。他在因斯布魯克的大峽谷露營(yíng)時(shí)遇到一位80老嫗，她問(wèn)潘建偉的職業(yè)。潘建偉說(shuō)，研究量子物理和量子隱形傳態(tài)。“哦，我知道那個(gè)工作，還找到了Nature雜志上的那篇文章。但是我看不懂。不過(guò)我盡力了！” 還有一次，潘建偉在海德堡大學(xué)的時(shí)候，因?yàn)楸乔皇中g(shù)而住院。一個(gè)護(hù)士過(guò)來(lái)問(wèn)：“你是不是研究量子物理的潘？你能給我講講什么是量子物理嗎？”鼻子里插著管子的潘建偉很感動(dòng)，但說(shuō)不了話。出院后，潘建偉給護(hù)士寄去了一份相關(guān)的科普材料。

凝聚在愛國(guó)民主科學(xué)的旗幟下，潘建偉更覺得驕傲：“能夠在自己感興趣的領(lǐng)域做出一點(diǎn)成績(jī)，并為祖國(guó)的科技進(jìn)步盡一份力，是作為一個(gè)科研工作者最為幸福的感受，這與九三學(xué)社的優(yōu)良傳統(tǒng)高度契合。”

在一個(gè)安靜的環(huán)境里，蕩滌浮躁，人們充滿對(duì)科學(xué)的尊敬，思想沒有桎梏，以鮮活的教育方式倡導(dǎo)文化精神，這是潘建偉的心靈家園。（戴紅/文）