「70後」院士潘建偉的量子夢與家國情
2016年8月16日1時40分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星(簡稱「量子衛星」)發射升空。 新華社記者金立旺攝
量子衛星首席科學家潘建偉(2016年8月15日攝)。 新華社記者金立旺攝
「我們每個人都有一個中國夢,都在自己的位置上為之努力,我選擇的方式是研究量子物理。」出生於1970年3月的潘建偉說。
邁入「量子之門」
2003年5月20日,中國科技大學教授潘建偉博士在奧地利維也納多瑙河畔的實驗站演示量子糾纏態遠距離分送。 新華社記者林川攝
20多年前,作為中國科學技術大學的一名本科生,潘建偉在畢業論文中向傳統的量子力學理論發出了質疑。
「量子力學基礎理論認為,微觀粒子同時處於多個可能狀態的疊加,這從日常思維來看簡直是一種悖論。」潘建偉說,自己就想在本科論文中找個例證來否定這個理論。這個在今天看來不乏「莽撞」的舉動,卻引導他邁入了「量子之門」。
1996年,潘建偉進入奧地利因斯布魯克大學,在這個國際量子力學研究的前沿之地攻讀博士學位。他來的「正是時候」,導師塞林格教授正在組織量子信息實驗研究方面的第一個國際合作項目,試圖將量子信息從理論研究推進到實驗階段。
2003年5月20日,潘建偉(右)在奧地利維也納多瑙河畔的實驗站介紹他和合作者正在進行的量子態隱形傳輸實驗。 新華社記者林川攝
1997年,該項目組題為「實驗量子隱形傳態」的論文在《自然》雜誌上發表,完成實驗數據測量和處理的潘建偉是論文的第二作者。該成果被評為當年度全球十大科技進展,並與「倫琴發現X射線」、「愛因斯坦建立相對論」等重大研究成果一起入選「百年物理學21篇經典論文」。時年27歲的潘建偉,就此成功進入國際量子信息研究領域的核心區。
最年輕的院士
1999年,獲得博士學位並在自己專業領域小有名聲的潘建偉萌生了回國的想法,對此他的導師感到不解,把他叫到辦公室問:「潘,你的夢想是什麼?」
「我的夢想是在中國建一個像你這樣一流的實驗室。」 潘建偉說,選擇回國是一件很自然的事,「我認為一個人對親人、朋友的愛,對自己所在團體、所在國家的認可,是一種自然、樸素的情感。」
懷著這樣的夢想和情感,2001年,潘建偉回到中科大著手組建實驗室。「建一個國際上領先的量子實驗室,不僅需要理論人才,還需要電子學、光學、軟體等支撐。科大當時沒這個基礎,怎麼辦?我就國內、國外兩邊跑。」潘建偉不斷前往歐洲「取經」,同時,他陸續送出十幾名學生出國進行針對性學習,讓他欣慰的是,這些學生基本上學成後全部歸國效力。
2011年底,41歲的他當選中科院院士,成為當時我國兩院院士中最年輕的一位。他的導師多次來到中國,希望與弟子開展合作:「我現在真正理解了你要回國的原因,你不僅愛量子科學,也愛你的國家。」
潘建偉在實驗室中工作(2012年11月16日攝)。 新華社發
量子衛星首席科學家
誕生百年的量子理論的奇妙之處在實驗室里被不斷重複檢驗,但卻從未在太空尺度驗證過。量子理論的各種奇異現象在太空中是否還存在?量子糾纏和隱形傳輸是否可以延伸到星地之間?這些都需要衛星去驗證。
2011年,中科院正式啟動全球首顆「量子科學實驗衛星」的研製,這既意味著中國科學家率先向星地量子通信發起挑戰,更意味著中國或將領先歐美獲得量子通信覆蓋全球的能力。擔任量子衛星首席科學家的正是潘建偉。
潘建偉在中科大上海研究院的實驗室里調試設備(2015年5月26日攝)。 新華社發
「傳統的信息安全都是依賴於複雜的演算法,只要計算能力足夠強大,再複雜的保密演算法都能夠被破解。量子通信能做到絕對安全,是由量子自身的特性所決定的,計算能力再強也破解不了,因此它是革命性的,可從根本上、永久性解決信息安全問題。」潘建偉說。
2016年5月25日,潘建偉院士演示實用化量子通信產品進行遠距離保密通話。 新華社記者才揚攝
2016年8月16日凌晨,被命名為「墨子號」的量子科學實驗衛星開啟星際之旅。它承載著率先探索星地量子通信可能性的使命,並將首次在空間尺度驗證量子理論的真實性。
量子衛星首席科學家潘建偉(2016年8月15日攝,雙重曝光)。 新華社記者金立旺攝
「很多人問我,什麼是我的夢想?我說,夢想不是你想要得到什麼,而是你發現一個很美妙的事情,你想去做。」潘建偉曾經說,「我的夢想就是沿著這條路走下去,儘力把量子信息做到極致。」
文字:徐海濤、王琳琳、吳晶晶、楊維漢
編輯:尹棟遜、王全超
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