◎ 本刊記者 韓 羽

2013年10月30日，何梁何利基金2013年度頒獎(jiǎng)大會(huì)在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館舉行。中科院院士、70后青年物理學(xué)家潘建偉榮獲2013年度何梁何利基金的最高獎(jiǎng)——“科學(xué)與技術(shù)成就獎(jiǎng)”，這是潘建偉繼2005年獲得香港求是科技基金會(huì)“求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)”以來(lái)在國(guó)內(nèi)獲得的又一重要學(xué)術(shù)榮譽(yù)。

潘建偉主要從事量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題檢驗(yàn)、量子通信和量子計(jì)算等方面的研究，是國(guó)際上多光子糾纏操縱和量子信息實(shí)驗(yàn)研究方面有突出貢獻(xiàn)的學(xué)者之一。1997年以來(lái)，他的團(tuán)隊(duì)已在《自然》、《自然-物理》、《自然-光子學(xué)》、美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》、《物理評(píng)論快報(bào)》等權(quán)威期刊發(fā)表論文67篇，被引用7500余次，其成果5次入選歐洲物理學(xué)會(huì)評(píng)選的“年度物理學(xué)重大進(jìn)展”、4次入選美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選的“年度物理學(xué)重大事件”、6次入選兩院院士評(píng)選的“年度中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”。

12年前，潘建偉教授回國(guó)組建實(shí)驗(yàn)室，矢志于量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題檢驗(yàn)、量子通信和量子計(jì)算等方面的研究，取得了驕人的成績(jī)，為我國(guó)量子信息領(lǐng)域迅速走到世界前列作出了突出貢獻(xiàn)，并培養(yǎng)了一大批科技后備力量。

興趣指引方向：初出茅廬便一鳴驚人

潘建偉選擇物理作為專(zhuān)業(yè)，完全出于興趣和愛(ài)好。1987年，他考入中國(guó)科大近代物理系。大學(xué)時(shí)期，班上僅省高考狀元就有7個(gè)。“我的成績(jī)只能算中等偏下，不過(guò)我心態(tài)好，學(xué)習(xí)一直很積極，對(duì)每門(mén)物理功課都抱有濃厚興趣?！迸私▊バχf(shuō)。

1996年，在中國(guó)科大獲得理論物理碩士學(xué)位后，潘建偉投入奧地利維也納大學(xué)塞林格教授門(mén)下攻讀博士學(xué)位。那時(shí)候，導(dǎo)師正在組織一個(gè)幾百萬(wàn)歐元的歐盟項(xiàng)目，這是量子信息實(shí)驗(yàn)研究方面的第一個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目。此前，量子信息一直處在理論研究階段，還沒(méi)有得到實(shí)驗(yàn)支撐?！拔依碚摴Φ妆容^好，因此很快就進(jìn)入了狀態(tài)，工作進(jìn)行得相當(dāng)快?！?/p>

1997年，題為《實(shí)驗(yàn)量子隱形傳態(tài)》的研究論文在《自然》上發(fā)表，該成果被公認(rèn)為量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的開(kāi)山之作。“我是論文的第二作者，發(fā)表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和處理主要是由我完成的。”潘建偉說(shuō)，“以這個(gè)工作為起點(diǎn)，量子信息實(shí)驗(yàn)研究此后進(jìn)入熱門(mén)狀態(tài)?！?/p>

從跟蹤到領(lǐng)跑：在安全量子通信方面實(shí)現(xiàn)重大突破

2001年，潘建偉回到中國(guó)科大工作。量子信息研究發(fā)展很快，當(dāng)時(shí)無(wú)論是研究水平還是人才儲(chǔ)備方面，國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)都很薄弱。潘建偉說(shuō)：“我們必須與國(guó)際上的先進(jìn)小組保持密切聯(lián)系，虛心向他們學(xué)習(xí)，才能更快地前進(jìn)。如果等到別人絕塵而去，你再去追，就來(lái)不及了?！?/p>

在這種思路指引下，潘建偉在與他的同學(xué)楊濤在一起組織科研隊(duì)伍、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí)，還繼續(xù)在維也納大學(xué)從事多光子糾纏方面的合作研究。2004年，潘建偉研究組在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)五光子糾纏和終端開(kāi)放的量子態(tài)隱形傳輸，《自然》發(fā)表了這一成果，并稱(chēng)贊說(shuō)：“這種新穎的量子態(tài)隱形傳輸，是量子糾錯(cuò)和分布式量子信息處理所需要的關(guān)鍵技術(shù)。”這一成果同時(shí)入選歐洲物理學(xué)會(huì)和美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選出的年度國(guó)際物理學(xué)重大進(jìn)展，這是中國(guó)科學(xué)家的第一次。

“這表明國(guó)內(nèi)研究組在量子糾纏方面的工作，已躍居國(guó)際領(lǐng)先水平?！迸私▊フf(shuō)，“我可以離開(kāi)維也納了，那里的知識(shí)我們國(guó)內(nèi)小組已經(jīng)全部掌握了?！?/p>

此后，潘建偉以瑪麗·居里講席教授的身份到德國(guó)海德堡大學(xué)從事量子存儲(chǔ)的合作研究。幾年下來(lái)，潘建偉團(tuán)隊(duì)在冷原子量子存儲(chǔ)方面形成了豐富的人才和技術(shù)積累，取得了一系列國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。2008年，《自然》再次發(fā)表潘建偉團(tuán)隊(duì)的重要研究成果，他們利用量子存儲(chǔ)技術(shù)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了具有存儲(chǔ)和讀出功能的糾纏交換，完美地實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)程量子通信中急需的“量子中繼器”。

2008年10月，潘建偉和他在德國(guó)的團(tuán)隊(duì)整體回歸中國(guó)科大。這個(gè)時(shí)候，潘建偉團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成為國(guó)際上首次把安全量子通信距離突破到超過(guò)百公里量級(jí)的3個(gè)團(tuán)隊(duì)之一，國(guó)際上報(bào)道安全的實(shí)用化量子通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)研究的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)之一，也是國(guó)內(nèi)唯一領(lǐng)銜開(kāi)展星地量子通信實(shí)驗(yàn)研究的科研團(tuán)隊(duì)。

“在光量子糾纏操縱和量子通信方面，我們最終都走到了領(lǐng)跑的位置?！迸私▊フf(shuō)，“現(xiàn)在我們可以在國(guó)內(nèi)開(kāi)展國(guó)際領(lǐng)先的研究工作了?！?/p>

培養(yǎng)創(chuàng)新人才：提倡創(chuàng)造人文氛圍與科學(xué)氛圍

“千里馬常有，而伯樂(lè)不常有?！币虼?，潘建偉建議：“發(fā)展中的中國(guó)應(yīng)成為科學(xué)大師和一流科技人才的集聚地，因?yàn)橹挥刑幵诳蒲凶钋把氐囊涣骺茖W(xué)家才會(huì)獨(dú)具選拔高水平人才種子的慧眼，必須認(rèn)真聽(tīng)取他們關(guān)于人才政策的意見(jiàn)和建議，考慮他們對(duì)優(yōu)秀青年人才的推薦。”2009年，他以中科院“百人計(jì)劃”等方式，引進(jìn)了一批優(yōu)秀的青年學(xué)術(shù)骨干，壯大了中科大的研究力量。

為使科研人員的想象力創(chuàng)造力得到自由發(fā)揮、競(jìng)爭(zhēng)精神受到充分激勵(lì)，潘建偉大力提倡創(chuàng)造一個(gè)人文氛圍與科學(xué)氛圍相得益彰的大環(huán)境：既要大力弘揚(yáng)民族的優(yōu)良傳統(tǒng)和先進(jìn)文化，又要在全社會(huì)大力弘揚(yáng)科學(xué)精神，傳播科學(xué)知識(shí)和科學(xué)思想，培育崇尚科學(xué)、鼓勵(lì)創(chuàng)新的社會(huì)氛圍和全民素質(zhì)，形成高層次創(chuàng)新型科技人才成長(zhǎng)的精神沃土?！爸挥性谶@樣人文氛圍與科學(xué)氛圍相得益彰的大環(huán)境中，科研人員的想象力、創(chuàng)造力和競(jìng)爭(zhēng)精神才會(huì)受到充分的激勵(lì)和自由的發(fā)揮?！?/p>

在潘建偉看來(lái)，搞科研就像炒菜，要有各種好原料：有電子學(xué)的人，有控制激光的人……而在一個(gè)優(yōu)秀的科研團(tuán)隊(duì)中，各具專(zhuān)長(zhǎng)和特點(diǎn)的科技人才之間必定會(huì)有充分的思想交流與碰撞，這樣才能使知識(shí)儲(chǔ)存量加速增長(zhǎng)、科學(xué)思想快速形成、科研水平快速提高。

最大的夢(mèng)想：將量子通信技術(shù)發(fā)展到極致

2009年4月，潘建偉團(tuán)隊(duì)在合肥市建立了世界上第一個(gè)光量子電話(huà)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了“電話(huà)互聯(lián)互通、語(yǔ)音實(shí)時(shí)加密、安全牢不可破”的量子保密電話(huà)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。兩年來(lái)，光量子電話(huà)網(wǎng)在系統(tǒng)的小型化、穩(wěn)定性等方面取得了快速進(jìn)展。

“量子保密通信在城域網(wǎng)上的使用已經(jīng)基本成熟，快則兩三年，慢則三五年，就可以推廣。”潘建偉說(shuō)，“但要實(shí)現(xiàn)廣域的量子保密通信，還需要借助衛(wèi)星。”

量子信息的攜帶者光子在外層空間傳播時(shí)幾乎沒(méi)有損耗，如果能在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)糾纏光子在穿透整個(gè)大氣層后仍然存活并保持其糾纏特性，人們就可以在衛(wèi)星的幫助下實(shí)現(xiàn)全球化的量子通信。潘建偉說(shuō)：“中科院已經(jīng)啟動(dòng)了空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)，計(jì)劃在2015年左右發(fā)射量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星?！?/p>

“許多人問(wèn)我，什么是我的夢(mèng)想？我說(shuō)，夢(mèng)想不是你想要得到什么東西，而是你發(fā)現(xiàn)一個(gè)很美妙的事情，你想去做。僅僅如此?！迸私▊フf(shuō)，“能在目前的基礎(chǔ)上將量子通信技術(shù)發(fā)展到極致，而這既對(duì)國(guó)家和民族有利，又能滿(mǎn)足我自己的好奇心，對(duì)我來(lái)說(shuō)，這是最愉快的事情，也是我目前最大的夢(mèng)想?！?/p>