2016年8月16日1時40分，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長征二號丁運載火箭成功發(fā)射升空一顆衛(wèi)星，它就是全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星——墨子號。?

　　“墨子號”的成功發(fā)射，使我國在世界上首次實現(xiàn)了衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建出天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系。?

　　2019年1月31日，美國科學(xué)促進會宣布，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)銜的“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星科研團隊被授予“2018年度克利夫蘭獎”，以表彰研究團隊通過實現(xiàn)“千公里級”星地雙向量子糾纏分發(fā)，推動大尺度量子通信實驗研究做出的貢獻。這是克利夫蘭獎設(shè)立90多年來，我國科學(xué)家在本土完成的科研成果首次獲得這一榮譽。?

　　在很多人眼里，潘建偉教授有著傳奇般的人生經(jīng)歷：27歲，入選美國《科學(xué)》雜志“年度全球十大科技進展”；29歲，他參與的有關(guān)量子隱形傳輸?shù)难芯砍晒?，被《自然》雜志評為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”，和愛因斯坦的相對論并列；31歲，任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授；32歲，入選教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授；41歲，當選為中國科學(xué)院院士；42歲，獲得國際量子通信大獎；45歲，以第一完成人獲得國家自然科學(xué)一等獎等等。潘建偉的人生履歷，在大多數(shù)人眼里充滿了無數(shù)的驚嘆號。?

　　2017年12月19日凌晨，國際頂尖學(xué)術(shù)刊物、英國《自然》雜志對外發(fā)布2017年度十大科學(xué)人物，中國科學(xué)院院士潘建偉入選?！蹲匀弧冯s志以《量子之父》為題報道了潘建偉，文章第一句這樣寫道：“在中國，有人稱他為‘量子之父’。對于這一稱呼，潘建偉當之無愧。在他的帶領(lǐng)下，中國成為遠距離量子通信技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?

　　潘建偉教授和他的量子研究，像磁石一樣吸引著媒體和眾人的眼球。頂尖科學(xué)家、最年輕院士、“夢之隊”的領(lǐng)頭羊等等，這些是他的傳奇所在。而這些成就，正是因為他對祖國的摯愛，因為他對科學(xué)的癡心。?

　　潘建偉，1970年3月出生于浙江東陽，自小成績優(yōu)秀。父母從不限制他，由著他做感興趣的事。1987年，17歲的潘建偉考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系。他對大學(xué)生活最深的印象是，同學(xué)之間比著早起、晚睡學(xué)習(xí)，拼命喝茶熬夜讀書。?

　　1990年潘建偉第一次接觸量子力學(xué)。那時，經(jīng)典力學(xué)、電動力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)，他都學(xué)得很好，卻完全搞不明白量子力學(xué)，有一次期中考試量子力學(xué)差點沒及格。?

　　量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一玻爾曾說，如果學(xué)了量子力學(xué)后，你不覺得奇怪，不覺得不可思議，不犯糊涂的話，那你根本就沒學(xué)懂。?

　　量子世界越古怪，潘建偉就越想搞明白。于是，他選擇與量子“糾纏”下去。隨著量子信息前沿領(lǐng)域知識的不斷獲取，潘建偉敏銳地洞察到這一學(xué)科在未來必有大的發(fā)展。于是，他及時追蹤國際前沿，走出了自己的研究道路。?

　　1996年留學(xué)奧地利的潘建偉，第一次見到導(dǎo)師塞林格教授時，導(dǎo)師問道：“你的夢想是什么？”潘建偉脫口而出：“在中國建一個世界一流的量子物理實驗室”。?

　　畢業(yè)后，國外實驗室紛紛向潘建偉拋來橄欖枝，可他做出了一個出乎老師和同學(xué)們意料的決定——回國。?

　　2001年，潘建偉重新站在祖國大地上，回到自己的起點——中國科技大學(xué)，開始組建“量子物理和量子信息”實驗室?？朔A(chǔ)設(shè)施薄弱和人才儲備不足的困難，在不到一年的時間，他的研究組作為第一單位在世界權(quán)威雜志《物理評論快報》上發(fā)表了7篇論文，而當時國內(nèi)高校在這一雜志上，一年也發(fā)不了幾篇。?

　　時至今日，潘建偉研究團隊在成長過程中收獲了一系列讓人驚艷的研究成果，屢創(chuàng)世界第一。在之前的節(jié)目中，我們也有分享過。（關(guān)注非?？茖W(xué)的微信公眾號，可以獲取相關(guān)精彩內(nèi)容）例如，首次實現(xiàn)五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱形傳輸；首次實驗實現(xiàn)了拓撲量子糾錯；首次實驗實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)；首次實現(xiàn)多自由度量子隱形傳態(tài)等等。?

　　在今天節(jié)目一開始我們說到，2016年，潘建偉研究團隊自主研制的，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。我國量子衛(wèi)星實現(xiàn)了“一步千里”的世界跨越，這也意味著量子通信向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了一大步。?

　　“墨子號”通過向地面發(fā)射光子，每對處于糾纏狀態(tài)的光子中的一個，發(fā)向青海德令哈站，另一個發(fā)向云南麗江站，兩個地面站之間的距離達到1203公里。這是世界上首次實現(xiàn)千公里量級的量子糾纏。?

　　如今，這項技術(shù)已經(jīng)在金融通訊和潛艇導(dǎo)航方面被實際應(yīng)用。在這個領(lǐng)域，我國已經(jīng)成為了全世界的領(lǐng)跑者。?

　　量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運行，有助于我國在量子通信技術(shù)實用化整體水平上，保持和擴大國際領(lǐng)先地位，實現(xiàn)國家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式的提升，對于推動我國空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展，有著非常重要的意義。?

　　美國波士頓大學(xué)的量子物理學(xué)家亞歷山大·謝爾吉延科說：“這個事確實很讓人激動，因為是首次開展此類試驗，對全球都有重要意義。量子通信的競賽自1995年歐洲科研人員在日內(nèi)瓦湖底進行量子密鑰分發(fā)的最初演示時就開始了。在那以后，英國、美國、日本和中國等國家，都在探索城市間的量子通信網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)在這場競賽從地面進入了太空，因為衛(wèi)星能連接相距遙遠的不同都市。中國在發(fā)射量子衛(wèi)星方面走在了前面?！?

　　從潘建偉教授開始接觸量子力學(xué)，一直到今天，已經(jīng)二十多年過去了。潘建偉初見老師塞林格時，那段關(guān)于夢想的對話言猶在耳。當年的夢想已經(jīng)逐步變成了現(xiàn)實，而潘建偉的初心還在，相信他和他的團隊必將走得更遠。?

　　下一步，潘建偉教授希望在地月拉格朗日點上，放一個糾纏光源，向地球和月球分發(fā)量子糾纏。通過對30萬公里或更遠距離的糾纏分發(fā)，來觀測對應(yīng)的性質(zhì)變化，對相關(guān)理論給出實驗檢測。?

　　潘建偉教授說道：“我希望在60歲左右退休前，把這個實驗做完。發(fā)展量子通信、量子計算技術(shù)是國家重大需求，我義不容辭，而把量子世界最奇怪的問題搞清楚，是我內(nèi)心的原動力?？茖W(xué)理論與實用技術(shù)不應(yīng)該被割裂。用量子技術(shù)可以做很多事情，例如做原子鐘、精密測量，甚至可用來做癌癥的早期診斷。操縱好量子，將為人類帶來巨大福祉?！?

　　如今的潘建偉獲獎無數(shù)，人們說他是離諾貝爾獎很近的人?？稍谂私▊パ劾铮约簩ξ锢韺W(xué)的鉆研，跟這些獎沒有任何關(guān)系，所做的努力，只是來自最初的好奇心。?

　　潘建偉教授帶領(lǐng)的科研團隊，被稱為我國物理學(xué)的“夢之隊”，他的許多弟子都在世界上最好的實驗室深造過，但是老師的報國心深深地影響了他們，學(xué)成之后，沒有一個留在國外，都毫不猶豫地回到老師身邊。?

　　除了量子通信，潘建偉和他的團隊還在量子計算、量子模擬和量子精密測量等領(lǐng)域深入開拓，目標也很明晰。例如，在量子計算方面，處理波色取樣等特定問題上，5年內(nèi)達到商用CPU計算能力，10年內(nèi)超越“天河二號”超級計算機的計算能力。這樣的目標意味著什么？用潘建偉教授的話來說就是，量子世界的“圣杯”，他和他的團隊終將捧起。?

　　一個真正的科學(xué)家，必須保持初心，必須有責(zé)任心，必須有無窮的耐心，去理解這個宇宙究竟是怎樣的。這是科學(xué)探索的動機，也是潘建偉教授能成為我國優(yōu)秀量子物理學(xué)家的動機。相信，未來他和他的團隊會為實現(xiàn)中國科技強國夢，貢獻更大的力量。?



關(guān)注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回復(fù)【最新活動】，了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團體定制】，了解最新團體定制活動
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識