潘建伟:追逐“墨子号”的量子世界引领者

2019-07-15 01:03冷无霜
高中生·青春励志 2019年5期
关键词:塞林格潘建伟光子

冷无霜

17岁那年,潘建伟考上了中国科技大学。开学第一天,他读到了《爱因斯坦文集》的自序。他说:“那是一种天籁,量子力学所预言的种种奇特现象,以及量子力学诞生一百年来对人类物质文明进步所带来的巨大变革,使我一下子迷上了量子物理。”

潘建伟对量子力学着了迷。大学毕业选择导师和去哪个国家留学时,潘建伟迟迟没有做出决定。比来比去,潘建伟選择了师从塞林格教授。

潘建伟一头扎进了量子力学的研究,在导师的指导下,潘建伟开始在这一领域奔跑。仅仅一年时间,他就和同事合作在《自然》杂志上发表论文,宣布在实验中实现了量子态隐形传输。这被公认为量子信息实验领域的开山之作,《科学》杂志将其列为年度全球十大科技进展。

潘建伟取得博士学位后,要回国效力。塞林格教授反复做他的工作,要他留在自己身边:“潘,你回国连个实验室都没有,也没有学术氛围,在这里你很快就会成为世界顶级的科学家。”潘建伟拒绝了教授的好意。

潘建伟回到国内,却发现自己过于理想化了。当时,量子信息研究在国内还是一片空白,不仅不被承认,甚至还被认为是伪科学。他向几所著名的高校和国家相关科研院所申请科研经费,建立量子力学实验室,却没有收到一丝回音。

就在这时,他的那篇有关量子态隐形传输的论文被《自然》杂志选入“百年物理学21篇经典论文”,一同入选的,还有“爱因斯坦建立相对论”等重大成果。消息传到国内,潘建伟提交的科研项目申请终于有了眉目。

2001年,潘建伟开始在母校中科大组建量子力学实验室,中科院和中科大及时给了他690万元的研究经费。有了资金,潘建伟渡过了第一道难关。

然而,第二道技术难关接踵而至,国内的研究水平和人才储备都很薄弱,必须与国际先进实验小组保持密切联系。于是,潘建伟回到塞林格教授身边,从事多光子纠缠方面的合作研究。这段时间,潘建伟一边在国外学习经验,一边指导国内研究生建立实验室。

不到一年,潘建伟带领的年轻科研团队,在权威杂志《物理评论快报》上发表了7篇论文。2004年,潘建伟在国际上首次实现了五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输,这个成果刊登在《自然》杂志上后,入选了欧洲物理学会和美国物理学会评选出的年度国际物理学重大进展。这对中国科学家来说,还是第一次。2008年10月,潘建伟和他在德国的团队整体回国。

中科大的量子物理实验室常常灯火通明,潘建伟和他的团队每天工作1 5个小时以上,通宵工作更是家常便饭,一项项科研成果不断涌现。

2008年年底,潘建伟在合肥建立世界上首个光子电话网,实现“一次一密”加密方式的实时网络通话,真正做到了“电话互联互通、语音实时加密、安全牢不可破”。

在接下来的3年里,他又分别建成了国际上规模最大的量子通信网络一“合肥城域量子通信试验示范网络”和“济南量子通信试验网”,标志着大容量的城域量子通信网络技术完全成熟了。2012年年底,潘建伟团队的量子通信装备在北京投入常态运行。

2016年8月1 6日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心,用“长征二号”运载火箭成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。这意味着我国在量子物理这个可以打开人类未来新世界大门的尖端学科中站到了最前沿,量子卫星将让中国在防御黑客方面走在世界前列。

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