2016年8月16日1時(shí)40分，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)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(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——墨子號(hào)。?

　　“墨子號(hào)”的成功發(fā)射，使我國(guó)在世界上首次實(shí)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(shí)驗(yàn)體系。?

　　2019年1月31日，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)宣布，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)銜的“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星科研團(tuán)隊(duì)被授予“2018年度克利夫蘭獎(jiǎng)”，以表彰研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)現(xiàn)“千公里級(jí)”星地雙向量子糾纏分發(fā)，推動(dòng)大尺度量子通信實(shí)驗(yàn)研究做出的貢獻(xiàn)。這是克利夫蘭獎(jiǎng)設(shè)立90多年來(lái)，我國(guó)科學(xué)家在本土完成的科研成果首次獲得這一榮譽(yù)。?

　　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(guó)《科學(xué)》雜志“年度全球十大科技進(jìn)展”；29歲，他參與的有關(guān)量子隱形傳輸?shù)难芯砍晒弧蹲匀弧冯s志評(píng)為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”，和愛(ài)因斯坦的相對(duì)論并列；31歲，任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授；32歲，入選教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授；41歲，當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士；42歲，獲得國(guó)際量子通信大獎(jiǎng)；45歲，以第一完成人獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)等等。潘建偉的人生履歷，在大多數(shù)人眼里充滿了無(wú)數(shù)的驚嘆號(hào)。?

　　2017年12月19日凌晨，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)刊物、英國(guó)《自然》雜志對(duì)外發(fā)布2017年度十大科學(xué)人物，中國(guó)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(bào)道了潘建偉，文章第一句這樣寫道：“在中國(guó)，有人稱他為‘量子之父’。對(duì)于這一稱呼，潘建偉當(dāng)之無(wú)愧。在他的帶領(lǐng)下，中國(guó)成為遠(yuǎn)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(mèng)之隊(duì)”的領(lǐng)頭羊等等，這些是他的傳奇所在。而這些成就，正是因?yàn)樗麑?duì)祖國(guó)的摯愛(ài)，因?yàn)樗麑?duì)科學(xué)的癡心。?

　　潘建偉，1970年3月出生于浙江東陽(yáng)，自小成績(jī)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(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系。他對(duì)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(shí)，經(jīng)典力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)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(diǎn)沒(méi)及格。?

　　量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一玻爾曾說(shuō)，如果學(xué)了量子力學(xué)后，你不覺(jué)得奇怪，不覺(jué)得不可思議，不犯糊涂的話，那你根本就沒(méi)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(shí)的不斷獲取，潘建偉敏銳地洞察到這一學(xué)科在未來(lái)必有大的發(fā)展。于是，他及時(shí)追蹤國(guó)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(jiàn)到導(dǎo)師塞林格教授時(shí)，導(dǎo)師問(wèn)道：“你的夢(mèng)想是什么？”潘建偉脫口而出：“在中國(guó)建一個(gè)世界一流的量子物理實(shí)驗(yàn)室”。?

　　畢業(yè)后，國(guó)外實(shí)驗(yàn)室紛紛向潘建偉拋來(lái)橄欖枝，可他做出了一個(gè)出乎老師和同學(xué)們意料的決定——回國(guó)。?

　　2001年，潘建偉重新站在祖國(guó)大地上，回到自己的起點(diǎn)——中國(guó)科技大學(xué)，開(kāi)始組建“量子物理和量子信息”實(shí)驗(yàn)室。克服基礎(chǔ)設(shè)施薄弱和人才儲(chǔ)備不足的困難，在不到一年的時(shí)間，他的研究組作為第一單位在世界權(quán)威雜志《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表了7篇論文，而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高校在這一雜志上，一年也發(fā)不了幾篇。?

　　時(shí)至今日，潘建偉研究團(tuán)隊(duì)在成長(zhǎng)過(guò)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(guò)。（關(guān)注非?？茖W(xué)的微信公眾號(hào)，可以獲取相關(guān)精彩內(nèi)容）例如，首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏和終端開(kāi)放的量子態(tài)隱形傳輸；首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)；首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)；首次實(shí)現(xiàn)多自由度量子隱形傳態(tài)等等。?

　　在今天節(jié)目一開(kāi)始我們說(shuō)到，2016年，潘建偉研究團(tuán)隊(duì)自主研制的，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。我國(guó)量子衛(wèi)星實(shí)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(hào)”通過(guò)向地面發(fā)射光子，每對(duì)處于糾纏狀態(tài)的光子中的一個(gè)，發(fā)向青海德令哈站，另一個(gè)發(fā)向云南麗江站，兩個(gè)地面站之間的距離達(dá)到1203公里。這是世界上首次實(shí)現(xiàn)千公里量級(jí)的量子糾纏。?

　　如今，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在金融通訊和潛艇導(dǎo)航方面被實(shí)際應(yīng)用。在這個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)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(yùn)行，有助于我國(guó)在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上，保持和擴(kuò)大國(guó)際領(lǐng)先地位，實(shí)現(xiàn)國(guó)家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式的提升，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)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(guó)波士頓大學(xué)的量子物理學(xué)家亞歷山大·謝爾吉延科說(shuō)：“這個(gè)事確實(shí)很讓人激動(dòng)，因?yàn)槭鞘状伍_(kāi)展此類試驗(yàn)，對(duì)全球都有重要意義。量子通信的競(jìng)賽自1995年歐洲科研人員在日內(nèi)瓦湖底進(jìn)行量子密鑰分發(fā)的最初演示時(shí)就開(kāi)始了。在那以后，英國(guó)、美國(guó)、日本和中國(guó)等國(guó)家，都在探索城市間的量子通信網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)在這場(chǎng)競(jìng)賽從地面進(jìn)入了太空，因?yàn)樾l(wèi)星能連接相距遙遠(yuǎn)的不同都市。中國(guó)在發(fā)射量子衛(wèi)星方面走在了前面?！?

　　從潘建偉教授開(kāi)始接觸量子力學(xué)，一直到今天，已經(jīng)二十多年過(guò)去了。潘建偉初見(jiàn)老師塞林格時(shí)，那段關(guān)于夢(mèng)想的對(duì)話言猶在耳。當(dāng)年的夢(mèng)想已經(jīng)逐步變成了現(xiàn)實(shí)，而潘建偉的初心還在，相信他和他的團(tuán)隊(duì)必將走得更遠(yuǎn)。?

　　下一步，潘建偉教授希望在地月拉格朗日點(diǎn)上，放一個(gè)糾纏光源，向地球和月球分發(fā)量子糾纏。通過(guò)對(duì)30萬(wàn)公里或更遠(yuǎn)距離的糾纏分發(fā)，來(lái)觀測(cè)對(duì)應(yīng)的性質(zhì)變化，對(duì)相關(guān)理論給出實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。?

　　潘建偉教授說(shuō)道：“我希望在60歲左右退休前，把這個(gè)實(shí)驗(yàn)做完。發(fā)展量子通信、量子計(jì)算技術(shù)是國(guó)家重大需求，我義不容辭，而把量子世界最奇怪的問(wèn)題搞清楚，是我內(nèi)心的原動(dòng)力?？茖W(xué)理論與實(shí)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(cè)量，甚至可用來(lái)做癌癥的早期診斷。操縱好量子，將為人類帶來(lái)巨大福祉?！?

　　如今的潘建偉獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，人們說(shuō)他是離諾貝爾獎(jiǎng)很近的人。可在潘建偉眼里，自己對(duì)物理學(xué)的鉆研，跟這些獎(jiǎng)沒(méi)有任何關(guān)系，所做的努力，只是來(lái)自最初的好奇心。?

　　潘建偉教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，被稱為我國(guó)物理學(xué)的“夢(mèng)之隊(duì)”，他的許多弟子都在世界上最好的實(shí)驗(yàn)室深造過(guò)，但是老師的報(bào)國(guó)心深深地影響了他們，學(xué)成之后，沒(méi)有一個(gè)留在國(guó)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(tuán)隊(duì)還在量子計(jì)算、量子模擬和量子精密測(cè)量等領(lǐng)域深入開(kāi)拓，目標(biāo)也很明晰。例如，在量子計(jì)算方面，處理波色取樣等特定問(wèn)題上，5年內(nèi)達(dá)到商用CPU計(jì)算能力，10年內(nèi)超越“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。這樣的目標(biāo)意味著什么？用潘建偉教授的話來(lái)說(shuō)就是，量子世界的“圣杯”，他和他的團(tuán)隊(duì)終將捧起。?

　　一個(gè)真正的科學(xué)家，必須保持初心，必須有責(zé)任心，必須有無(wú)窮的耐心，去理解這個(gè)宇宙究竟是怎樣的。這是科學(xué)探索的動(dòng)機(jī)，也是潘建偉教授能成為我國(guó)優(yōu)秀量子物理學(xué)家的動(dòng)機(jī)。相信，未來(lái)他和他的團(tuán)隊(duì)會(huì)為實(shí)現(xiàn)中國(guó)科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，貢獻(xiàn)更大的力量。?



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