在很多人眼里，潘建偉就是一個傳奇。

29歲，他參與的有關量子隱形傳輸的研究成果，被《自然》評為“百年物理學21篇經典論文”，和愛因斯坦的相對論并列；31歲，任中國科學技術大學教授；41歲，當選中國科學院院士，成為中國當時最年輕院士；42歲當選發展中國家科學院院士；45歲，獲國家自然科學一等獎……

他的傳奇仍在繼續。

率先突破量子信息處理關鍵技術，全面解決了量子保密通信在現實條件下的安全性問題；牽頭研制成功國際上首顆量子科學實驗衛星“墨子號”；建成國際上首條量子保密通信骨干網“京滬干線”；構建了首個空地一體的廣域量子保密通信網絡雛形……使我國量子保密通信的實驗研究和應用研究處于國際領先水平。

作為國際上量子信息實驗研究領域的開拓者之一，潘建偉系統性創新工作贏得國際學術界高度評價。

《自然》雜志在報道潘建偉團隊成果時評價：“在量子通信領域，中國用了不到十年的時間，由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅，將領先于歐洲和北美。”

放棄保送，專攻物理

愛好，是最好的老師。

潘建偉選擇物理學科，完全是出于自己的愛好。

高考時，他本有機會被保送到浙江大學。“因為當時保送的專業不是物理，所以我放棄了。”潘建偉介紹說，高考成績公布后，他被中國科大近代物理系錄取。

1987年，在大學的一次實驗課上，第一次接觸量子力學的潘建偉，就為其中蘊含的種種神秘而著迷。

本科畢業后，潘建偉繼續在校攻讀理論物理碩士，方向是量子基本理論。

隨著研究的深入，潘建偉認識到，量子理論中的各種懸疑需要尖端實驗技術才能驗證，于是在1996年，獲得碩士學位后，潘建偉投入奧地利因斯布魯克大學塞林格教授門下攻讀博士。

望著眼前這位來自中國的年輕學者，塞林格問他：“潘，你的夢想是什么？”

“我要在中國建一個和您實驗室一樣在世界領先的實驗室。” 潘建偉堅定地回答到。

一年后，潘建偉便與同事一起在《自然》上發表了首次實現量子隱形傳態的學術論文，這個成果被公認為量子信息實驗領域的開山之作，被美國物理學會、歐洲物理學會和《科學》雜志評為年度十大進展，并入選《自然》“百年物理學21篇經典論文”。

此后，潘建偉又先后在國際上首次完成了量子糾纏交換，三光子、四光子糾纏及其非定域性檢驗，量子糾纏純化等重要實驗。

從追隨到領跑的蛻變

2001年，國內的研究水平和人才儲備都很薄弱，潘建偉像“候鳥”一樣，往返于國內和歐洲。

一年多的時間里，潘建偉一邊回到歐洲繼續從事合作研究，一邊指導國內的研究生建立實驗室。

“我們必須與國際先進小組保持密切聯系，才能更快地前進。”潘建偉說。

成果是可喜的。潘建偉的國內的研究組就在《物理評論快報》上發表7篇論文。

“完成了一次壯舉。”這是《自然》雜志對潘建偉團隊的稱贊。2004年，潘建偉研究組在國際上首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸，該成果同時入選歐洲物理學會和美國物理學會評選出的年度國際物理學重大進展，這是中國科學家的“第一次”。

“很自豪！這表明國內研究組在量子糾纏方面的工作已經成功躍居國際領先水平。”潘建偉說。

未聞鼙鼓先育才。量子信息是計算機、信息科學與量子物理相結合而產生的交叉學科，需要不同學科背景的人才。在快速推進國內實驗室建設的同時，潘建偉繼續在歐洲從事冷原子量子調控方面的學習與合作研究，并通過從國內招收研究生和博士后，選派學生到國際先進小組學習等方式培養這方面的研究力量，完成了光與冷原子量子信息技術方面至關重要的人才和技術原始積累。

潘建偉的人才布局，從中國科大起步，分別輻射奧地利因斯布魯克大學、英國劍橋大學、德國馬普量子光學所、瑞士日內瓦大學、美國斯坦福大學……進行著人才的分眾深耕。

潘建偉有著明確的科研圖標：通過量子通信研究，從初步實現局域的量子通信網絡，到實現多橫多縱的全球范圍網絡，保證信息傳輸的絕對安全；通過量子計算研究，實現大數據時代信息的有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現新一代定位導航……

從組建團隊至今，他們取得了一系列讓人驚艷的研究成果，數次創造世界第一：首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸；首次實現16公里自由空間量子態隱形傳輸；首次實驗實現了八光子薛定諤貓態……

英國著名的科學新聞雜志《新科學家》以封面標題的形式這樣評價潘建偉中科大團隊：“中國科大——因而也是整個中國——已經牢牢地在量子計算的世界地圖上占據了一席之地。”

構建中國的量子通信體系

“科學研究不僅要仰望星空，也要腳踏實地。”潘建偉感慨，“我們不僅要關注原始創新，也要鼓勵成果轉化，為國計民生多做些工作，讓普通老百姓享受科技帶來的利益。我們的團隊正在朝著這個方向努力。”

早在2008年秋，潘建偉團隊就在合肥建立了世界上第一個光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網絡通話，真正做到“電話互聯互通、語音實時加密、安全牢不可破”的量子保密電話網絡系統。

2012年和2014年，潘建偉團隊分別建成了國際上規模最大的量子通信網絡“合肥城域量子通信試驗示范網絡”和“濟南量子通信試驗網”，標志著大容量的城域量子通信網絡技術已經成熟。

2014年1月，依托于中國科大研究力量，中科院成立了量子信息與量子科技前沿卓越創新中心，同時通過整合院內相關研究所和南京大學、國防科大等高校的優質資源，在教育部支持下成立了量子信息與量子科技前沿協同創新中心，潘建偉分別出任中心主任。

他說：“我們希望能瞄準世界科學前沿和國家重大需求，為國民經濟發展和社會進步作貢獻。”

目前，在國家發改委的支持下，千公里光纖量子通信骨干網工程“京滬干線”項目也正在穩步建設，將于2016年底前后建成連接北京和上海的高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網絡，推動量子通信技術在國防、政務、金融等領域的應用。與此同時，潘建偉團隊正在牽頭實施中科院戰略性先導科技專項，將于2016年發射首顆“量子科學實驗衛星”，旨在實現高速星地量子通信并連接地面的城域量子通信網絡，初步構建我國的廣域量子通信體系。

日前，潘建偉團隊應邀在國際物理學權威綜述期刊《現代物理評論》上發表長篇綜述論文《基于“墨子號”衛星的空間量子實驗》。

據了解，由于在遠距離量子通信特別是“墨子號”量子衛星方面所取得的一系列具有開創性意義的工作，潘建偉等受邀為《現代物理評論》撰寫的這篇46頁的綜述論文，全面介紹了國際空間量子科學研究近20年來取得的成就，重點闡述了“墨子號”量子科學實驗衛星從前期關鍵技術攻關，包括衛星系統、科學應用系統等六大系統的量子科學實驗衛星的建設和研制，到衛星在軌運行后所取得的系統性科研成果，為國際學術界提供了寶貴的資料。

“科學家要做原始創新，為國服務。”潘建偉這樣說。

撰文｜穆凡

編輯｜波仔