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潘建伟:“量子梦”托起中国梦

来源:科技部 作者: 2014年08月08日 11:05
[导读] “我们每个人都有一个中国梦,都在自己的位置上为之努力,我选择的方式是研究量子物理。”潘建伟说。

新华网合肥6月3日电(记者徐海涛、王琳琳)“我们每个人都有一个中国梦,都在自己的位置上为之努力,我选择的方式是研究量子物理。”潘建伟说。

对这位44岁的中科院院士、中国科学技术大学教授来说,“量子梦”始于二十多年前。1992年,中科大近代物理系本科生潘建伟在毕业论文中,不乏莽撞地向量子力学理论提出质疑。

从普通人的眼光来看,微观世界的理论“充满悖论”。“比方说日常生活中有只猫,它要么处于活的状态,要么处于死的状态。但在微观量子世界里,这只猫会同时处于生和死两个状态的叠加。”潘建伟说,自己试图在论文中找个例证,来否认这个理论。

当时,中国的量子物理研究,无论理论还是实验都远远落后于国际先进水平。为了搞明白量子力学,1996年,潘建伟来到量子力学的诞生地奥地利,进入维也纳大学攻读博士学位。

在国际量子物理学大师塞林格教授带领下的科研小组里,潘建伟逐渐崭露头角,1997年以他为第二作者的论文“实验量子隐形传态”,当选年度全球十大科技进展。

但成为国际一流学者并不是潘建伟梦想的全部。1999年,潘建伟获得博士学位后产生了回国的想法,他的导师感到不解,把他叫到办公室问:“潘,你的梦想是什么?”“我的梦想是在中国建一个和这里一样的实验室。”

彼时,基于量子力学而衍生出的量子信息,已被认为可能将是全球下一代通信和计算机技术的基础性研究,成为国际科学界的前沿热点。

2001年,潘建伟回到祖国,在中科大与同学杨涛一起组建量子信息实验室。在基础薄弱的情况下,他在组织科研队伍、开展实验室建设的同时,与国际上的先进研究小组保持密切联系,继续在维也纳大学从事多光子纠缠方面的合作研究。

量子信息研究集多学科于一体,要想取得突破,必须拥有不同学科背景的人才。多年来,潘建伟一直有针对性地选送学生出国留学,把他们送到量子信息研究的优秀国际小组加以锻炼。

近年来,这些年轻人悉数回国,使中科大团队得到了空前的壮大:做冷原子物理的陈帅、苑震生、陈宇翱,做量子点的陆朝阳,做单光子探测器的张强和张军,做光量子通信和量子计算的陈凯,做理论的赵博和邓友金……他们的归来,使量子信息实验室形成了一支特色鲜明、优势互补的年轻研究队伍,具备了引领学科发展、建设国际水平研究中心的基础条件。

经过10年来在人才、设备、软件等方面的探索与积累,“潘建伟团队”取得了一系列国际前沿科研进展:他们的成果1次入选美国《科学》杂志评选的“年度十大科技进展”、1次入选英国《自然》杂志评选的“年度十大科技亮点”、5次入选欧洲物理学会评选的“年度物理学重大进展”、5次入选美国物理学会评选的“年度物理学重大事件”、7次入选两院院士评选的“年度中国十大科技进展新闻”。

“你只有自己慢慢做到了最前沿,最尖端的人才才会过来。”在潘建伟等学者的多年努力下,中科大已成为国际量子物理研究领域的三大中心之一,并吸引了美国、德国、意大利等国学者加盟。

在一系列重大成果的推动下,多项前沿应用进入早期产业化阶段。2007年和2009年,潘建伟团队先后在国际上首次将光纤量子通信的安全距离由10公里量级突破至超过100公里和超过200公里,使得量子通信技术在城市范围内的实用化成为可能,并实现了国际上首个多节点的全通型光量子电话网络。

2012年,在科研主管部门和地方政府的支持下,潘建伟团队完成了包括几十个节点的合肥城区量子通信网络示范工程,规模远远超过国际上已有的量子通信网络。目前,潘建伟任项目首席科学家的千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”正在建设,将于2016年前后建成连接京沪的广域光纤量子通信网络。

“我现在真正理解了你要回国的原因,你不仅爱量子科学,更爱你的国家。”多年以后,潘建伟在维也纳大学的导师,看到弟子不懈的努力与追求,终于理解了他的想法。

在潘建伟看来,选择回国是一件很自然的事:“我认为一个人对亲人、朋友的爱,对自己所在团体、所在国家的认可,是一种自然、朴素的情感。”让他深感幸福的是,量子研究满足了自己的好奇心,同时能为国家做出贡献。

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