潘建偉(1970年3月11日—),出生于浙江東陽(yáng)。物理學(xué)家。2011年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。2005年加入九三學(xué)社。九三學(xué)社第十二屆中央委員會(huì)委員。現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)。發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士,奧地利科學(xué)院外籍院士。九三學(xué)社第十四屆中央委員會(huì)副主席,安徽省第十一屆委員會(huì)主委。第十二屆全國(guó)政協(xié)委員,安徽省第十一屆政協(xié)常委。全國(guó)青聯(lián)第十一屆副主席,中國(guó)科協(xié)第九屆副主席,中國(guó)青年科技工作者協(xié)會(huì)第五屆會(huì)長(zhǎng)。
潘建偉1987年從浙江省東陽(yáng)中學(xué)考入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系。正是在這里,潘建偉接觸到量子力學(xué),發(fā)現(xiàn)微觀世界里有很多奇特的現(xiàn)象,與傳統(tǒng)的經(jīng)典規(guī)律完全背道而馳。如此種種神秘現(xiàn)象使潘建偉對(duì)量子產(chǎn)生了極大的興趣,也確立了他研究量子的奮斗目標(biāo)。本科畢業(yè)前,潘建偉集中研究和總結(jié)了量子世界的各種佯謬,作為他的本科畢業(yè)論文。畢業(yè)后,他繼續(xù)在科大攻讀理論物理碩士學(xué)位。1996年碩士畢業(yè),經(jīng)導(dǎo)師推薦,潘建偉赴量子科學(xué)研究的前沿陣地——奧地利因斯布魯克大學(xué)攻讀博士學(xué)位,師從量子實(shí)驗(yàn)研究的世界級(jí)大師蔡林格。
一個(gè)理論物理專業(yè)的碩士,要想快速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)量子物理的前沿,其中的困難可想而知。為了盡快掌握實(shí)驗(yàn)方面的知識(shí)和要領(lǐng),潘建偉幾乎整天都泡在實(shí)驗(yàn)室里。幾個(gè)月后,潘建偉和實(shí)驗(yàn)室的同事就完成了一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),即在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)光子的量子隱形傳態(tài)。這項(xiàng)成果發(fā)表在《自然》雜志上,被認(rèn)為是量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的開(kāi)端,同時(shí)被美國(guó)物理學(xué)會(huì)、歐洲物理學(xué)會(huì)、《科學(xué)》雜志評(píng)為年度十大進(jìn)展,并被《自然》雜志在其特刊選為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。至今,這篇論文仍然是量子信息科學(xué)領(lǐng)域被引用次數(shù)最多的實(shí)驗(yàn)論文。
此后,潘建偉利用量子糾纏,先后實(shí)現(xiàn)了量子糾纏交換、三光子糾纏及其非定域性檢驗(yàn)、四光子GHZ糾纏和高保真度的量子隱形傳態(tài)、量子糾纏純化等重要實(shí)驗(yàn),成果均發(fā)表在《自然》或《物理評(píng)論快報(bào)》上,潘建偉及合作者的工作多次被歐洲物理學(xué)會(huì)和美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)為年度物理學(xué)重大進(jìn)展。
這時(shí),量子信息作為新興科學(xué)開(kāi)始蓬勃發(fā)展。潘建偉很快了解到,這門(mén)科學(xué)能夠用一種革命性的方式對(duì)信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、傳輸和操縱,可以實(shí)現(xiàn)利用任何經(jīng)典手段都無(wú)法完成的信息功能,可以在提高運(yùn)算速度、確保信息安全、增大信息傳輸容量等方面突破經(jīng)典信息的極限,帶來(lái)極大的應(yīng)用價(jià)值,并具有重大的科學(xué)意義,勢(shì)必會(huì)推動(dòng)整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命。潘建偉迫不及待地希望祖國(guó)在信息技術(shù)領(lǐng)域抓住這次趕超發(fā)達(dá)國(guó)家并掌握主動(dòng)權(quán)的機(jī)會(huì)。
從1997年開(kāi)始,潘建偉每年都利用假期回到母校中國(guó)科技大學(xué)講學(xué),為我國(guó)在量子信息領(lǐng)域的發(fā)展提出建議,并帶動(dòng)一批研究人員進(jìn)入該領(lǐng)域。2001年,潘建偉入選“中科院引進(jìn)國(guó)外杰出人才”,并獲得中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目的支持,在科大組建了量子物理與量子信息實(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,朝氣蓬勃。雖然從零開(kāi)始,但因?yàn)樵诮M建之初就得到了中科院和中科大的大力支持,在以后的幾年里又陸續(xù)得到國(guó)家自然基金委和科技部等部門(mén)的大力支持,因此實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展非???。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,成為其中的量子物理與量子信息研究部,科研環(huán)境大大改善,一批優(yōu)秀的年輕人在這里得到鍛煉和培養(yǎng)、脫穎而出,關(guān)于量子的一項(xiàng)項(xiàng)最新成果在這里誕生:
首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏和終端開(kāi)放的隱形傳態(tài);首次實(shí)現(xiàn)六光子糾纏及復(fù)合系統(tǒng)量子隱形傳態(tài);首次實(shí)現(xiàn)八光子糾纏及拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò);首次實(shí)現(xiàn)突破大氣厚度的遠(yuǎn)距離量子糾纏和量子密鑰分發(fā),實(shí)現(xiàn)國(guó)際上距離最遠(yuǎn)的自由空間量子隱形傳態(tài);率先實(shí)現(xiàn)安全距離超過(guò)百公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā),實(shí)現(xiàn)國(guó)際上首個(gè)全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)……這些成果的取得,標(biāo)志著我國(guó)在多光子糾纏操縱和量子通信實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域進(jìn)入了世界領(lǐng)先水平。
但是,量子信息科學(xué)領(lǐng)域是一個(gè)日新月異、發(fā)展迅速的多學(xué)科交叉領(lǐng)域,需要與世界上優(yōu)秀的科研團(tuán)體合作,學(xué)習(xí)他們的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。因此,在實(shí)驗(yàn)室組建之初,中科大就明確表示,建議和支持潘建偉團(tuán)隊(duì)保持和發(fā)展與國(guó)外優(yōu)秀小組的合作關(guān)系,以更好地為我國(guó)的科研事業(yè)工作。比如,在量子通信方面有一個(gè)需要迫切解決的難題,就是量子信息的存儲(chǔ)?;谠酉稻C的量子存儲(chǔ)是可行的方案,而這方面的知識(shí)和技術(shù)是潘建偉研究組從前所欠缺的。所以,在中科大開(kāi)展線性光學(xué)量子信息研究的同時(shí),潘建偉自2003年夏天前往冷原子和原子芯片方面具有很強(qiáng)研究實(shí)力的德國(guó)海德堡大學(xué)以瑪麗·居里講席教授的身份從事合作研究。當(dāng)時(shí),原子系綜量子信息處理方面的研究在國(guó)際上剛剛起步,是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)性的研究方向。潘建偉在歐洲通過(guò)各種渠道申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)支持,通過(guò)從國(guó)內(nèi)招收研究生和博士后為我國(guó)培養(yǎng)這方面的研究力量,以爭(zhēng)取為我國(guó)在該研究方向理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握和突破打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2008年,在完成了充分的技術(shù)積累和人才儲(chǔ)備后,中科大實(shí)驗(yàn)室發(fā)展成一個(gè)具有創(chuàng)新能力較強(qiáng)、優(yōu)秀人才較多的世界知名量子信息科學(xué)研究中心,潘建偉也放棄了在海德堡大學(xué)的職位回到中科大,同時(shí)將在海德堡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置陸續(xù)搬遷回國(guó),將一批優(yōu)秀的年輕人才從海德堡大學(xué)引進(jìn)到中科大。
經(jīng)過(guò)幾年的努力,潘建偉團(tuán)隊(duì)在基于冷原子系綜的量子存儲(chǔ)方面取得了一系列具有國(guó)際領(lǐng)先水平的研究成果,首次實(shí)現(xiàn)光子比特與原子比特間的隱形傳態(tài),首次實(shí)現(xiàn)具有存儲(chǔ)和讀出功能的量子中繼器,將單次激發(fā)量子存儲(chǔ)時(shí)間提高了2個(gè)數(shù)量級(jí),實(shí)現(xiàn)了對(duì)糾纏光子的量子存儲(chǔ)等。
潘建偉現(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。2011年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。
迄今為止,潘建偉已在包括Nature(10篇)、NaturePhysics(6篇)、NaturePhotonics(5篇)、PNAS(2篇)、PhysicalReviewLetters(46篇)在內(nèi)的國(guó)際重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文110余篇,被SCI引用8300余次。其研究成果曾6次入選“中國(guó)年度十大科技進(jìn)展新聞”、5次入選歐洲物理學(xué)會(huì)“年度物理學(xué)重大進(jìn)展”、4次入選美國(guó)物理學(xué)會(huì)“年度物理學(xué)重大事件”。潘建偉先后被國(guó)際權(quán)威綜述雜志《現(xiàn)代物理評(píng)論》和《物理報(bào)告》邀請(qǐng)撰寫(xiě)有關(guān)多光子糾纏操縱和糾纏光子量子通信的綜述論文,這標(biāo)志著我國(guó)多粒子糾纏操縱和量子通信實(shí)驗(yàn)研究已處在世界前列。
由于潘建偉在量子通信、量子計(jì)算以及多光子糾纏操縱等量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中做出的杰出貢獻(xiàn),自2000年以來(lái)他先后被授予奧地利科學(xué)院ErichSchmid獎(jiǎng)、歐洲物理學(xué)會(huì)菲涅爾獎(jiǎng)、德國(guó)洪堡基金會(huì)Sofjakovalevskaja獎(jiǎng)、歐盟瑪麗·居里杰出研究獎(jiǎng)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)Beller講席、香港求是科技基金會(huì)“杰出科學(xué)家獎(jiǎng)”、中國(guó)科學(xué)院“杰出科技成就獎(jiǎng)”、“中國(guó)青年科學(xué)家獎(jiǎng)”以及“中國(guó)十大杰出青年”等國(guó)內(nèi)外榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)或稱號(hào)。
主要論著
1JWP(pán)an,ZBChen,MZukowski,HWeinfurter,AZeilinger, Multi-photon Entanglement and Interferometry,Reviews of Modern Physics 2012.
2ZSYuan,XHBao,CYLu,JZhang,CZP(pán)eng,JW Pan,Entangled Photons and Quantum Communication,Physics Reports,2010,497:1.
3ZSYuan,YAChen,BZhao,SChen,JSchmiedmayer,JWP(pán)an,Experimental Demonstration of a BDCZ Quantum Repeater Node,Nature,2008,454:1098.
4YAChen,SChen,ZSYuan,BZhao,CSChu,JSchmiedmayer ,JWP(pán)an ,Memory-built-in Quantum Teleportation with Photonic and Atomic Qubits,Nature Physics,2008,4:103~107.
5ZZhao,YAChen,ANZhang,TYang,HBriegel,JW Pan,Experimental Demonstration of Five-photon Entanglement and Open- destination Quantum Teleportation,Nature,2004,430:54.
6DBouwmeester,JWP(pán)an,KMattle,MEibl,HWeinfurter,AZeilinger,Experi mental Quantum Teleportation,Nature,1997,390:575.
7JWP(pán)an,DBouwmeester,HWeinfurter,AZeilinger,Experimental Entanglement Swapping: Entangling Photons that Never Interacted,Physical Review Letters,1998,80:3891.
8JWP(pán)an,DBouwmeester,MDaniell,HWeinfurter,AZeilinger, Experimental Test of Quantum Nonlocality in Three-Photon Greenberger-Horne- Zeilinger Entanglement,Nature,2000,403:515.
9JWP(pán)an,CSimon,CBrukner,AZeilinger,Entanglement Purification for Quantum Communication,Nature,2001,410:1067.
10JWP(pán)an,SGasparoni,MAspelmeyer,TJennwein,AZeilinger, Experimental Realization of Freely Propagating Teleported Qubits, Nature,2003,421:721.
11JWP(pán)an,SGasparoni,RUrsin,GWeihs,AZeilinger,Experimental Entanglement Purification of Arbitrary Unknown States,Nature,2003,423:417.
12WP(pán)hilip,JWP(pán)an,MAspelmayer,RUrsin,SGasparoni,AZeilinger,A four-photon Youngs Double-slit Experiment,Nature,2004,429:158.