与量子“纠缠”20年

　　2017年12月19日，国际顶尖学术期刊《自然》发布了年度十大人物——在过去一年里对科学产生重大影响的10人。中国科学技术大学教授、“墨子号”量子科学实验卫星首席科学家潘建伟上榜。

　　《自然》以《量子之父》（FATHER OF QUANTUM）为题报道了潘建伟，开头这样写道：“在中国，有人称他为‘量子之父’。对于这一称呼，潘建伟当之无愧。在他的带领下，中国成为远距离量子通信技术的领导者。”

　　潘建伟也是《环球人物》评选出的年度人物之一。以下是《环球人物》记者和他“聊一聊”的记录。

　　从浙江东阳的农村娃，到“墨子号”量子科学实验卫星和“京沪干线”量子通信网络首席科学家，潘建伟一路走来，深感不易，心怀感恩。这份不易不仅有关于自己的人生经历，更有关于中国科技的发展和普及。

　　出去是为了更好地回来

　　有的同事说很羡慕我，因为我组里的人不管出（国）去了多少，最后都回来了。对于科学家来说，出国留学、工作也不是什么新鲜事，关键是出国的目的是什么。

　　我是1987年考入中国科学技术大学（以下简称中国科大）近代物理系的，本科时接触到了量子力学。从一开始，我就被量子力学给搞糊涂了。像量子叠加、量子纠缠的问题，当时我觉得是不应该发生的，有一次期中考试还因此差点没及格。

　　要搞清楚这类问题必须通过实验，但当时国内还不具备这个条件，所以没办法，1996年，我硕士毕业后就选择了出国留学，到奥地利攻读博士学位。

　　那年国庆节之后，我先到维也纳，然后转火车去因斯布鲁克。到了之后，我把行李一扔就跑到导师塞林格的办公室里。他的办公室窗外就是阿尔卑斯山，景色很美。

　　他问我：“你的梦想是什么？”

　　我也不知道自己当时是想好了还是没想好，反正张口就说：“我将来就想在中国建一个像您这里的实验室，世界一流的量子光学实验室。”

　　他点点头，说很好啊。从1997年开始，留学期间，我每年都趁着假期回中国科大讲学，提一些量子信息领域的发展建议，也尽力带动一些研究人员进入这个领域。

　　现在回想起来，我当初出国的目的就是把那些问题搞清楚，然后更好地回来工作。所以2001年的时候，我就回国在中国科大组建了物理与量子信息实验室。

　　在国外的那些年，除了学习先进的科学技术，还有两件事让我印象很深。有一次，我在阿尔卑斯山大峡谷，遇到了一位大概80岁、满头白发的老太太。

　　她坐在轮椅上问我是干什么的，我说是做量子物理的。她又问：“你做哪一方面？”我说是做量子信息、量子态隐形传输，就像时空穿越里面的东西。老太太若有所悟地说：“我知道你，我读过你在《自然》杂志发表的那篇文章。”

　　我万万没想到，一个80多岁的老太太竟然去读艰涩难懂的科学期刊。还有一次，我在德国海德堡做了一个手术，醒来以后护士正好站在病床前。她问我：“潘教授，您是不是研究跟时空穿越类似的东西啊？”我点了点头。她兴奋地说：“那能给我讲讲吗？”当时，我鼻子里插着管子，不太方便，就跟她说：“现在讲不了，我回头给你点资料吧。”

　　老太太和护士都是普通人，但她们对科学的兴趣让我很受感动，这是一种天生的好奇。所以我现在在国内也经常做科普演讲，尽量用最生动的方法讲科学，人们很感兴趣。中国人对科学越来越有兴趣，这是好事。

　　眼泪唰唰地往下流

　　在我们自己的研究院，也就是中国科学院量子信息与量子科技创新研究院门厅入口的墙壁上，刻着一段话：“回想自己的一生，经历过许多坎坷，唯一的希望就是祖国繁荣昌盛，科学发达。我们已经尽了自己的力量，但国家尚未摆脱贫困与落后，尚需当今与后世无私的有为青年再接再厉，继续努力。”

　　这是核物理学家赵忠尧前辈的话，我和同事们进进出出总能看到。赵忠尧先生早年曾在欧美留学，工作，1950年顶着美国的政治压力回国，后来担任了中国科大近代物理系首任系主任，为新中国的科学发展做出巨大的贡献。

　　老一辈科学家对国家、民族的感情，一直以来对我的影响都很大。

　　1999年我还在国外，赶上国庆50周年。在中国驻奥地利大使馆，我看了一部有关两弹一星元勋的纪录片，里面讲到物理学家郭永怀的故事。

　　1968年，郭永怀在青海试验基地发现了一个重要的线索，乘机赶回北京汇报，没想到飞机失事了。飞机坠落前，他和自己的警卫员紧紧抱在一起，中间夹着装了数据资料的公文包。出事后，他们的遗体都被烧焦了，人们费了好大劲才把遗体分开，然后发现了完好无损的公文包。对他们来说，数据比生命都重要。

　　这段故事，我终身难忘。别人说我当时眼睛里有泪，其实我是完全忍不住了，眼泪唰唰地往下流。没有这些老一辈的科学家，就没有两弹一星，也就没有我们中国的大国地位。

　　还有理论物理学家贺贤土，也对中国核武器发展的贡献很大。原子弹、氢弹爆炸成功的时候，他的单位在北京花园街一带。爆炸成功的第二天早上，他们从单位出来一看，门口的地上有很多人写的字：“人民感谢你们！”“你们为祖国争光了……”贺贤土先生说，看到地上那些字，感觉所有的艰辛困难都无所谓了。

　　在对科学的好奇上，我们跟这些老一辈科学家有着共同的精神血脉，在对国家的感情上也是一样。不管时代如何变迁，个人的命运总是和国家紧密相连的，所以我经常跟去国外学习的年轻人说，学成了要回国。

　　我的学生陈宇翱——现在也是中国科大的教授了，曾在国外深造。2009年国庆节前，我给他发了条短信：“宇翱，我正在人民大会堂看《复兴之路》，感触良多！甚希望你能努力学习提升自己，早日学成归国为民族复兴、科大复兴尽力！”

　　他说自己当时正在做实验，收到短信真想扔下手里的活，马上回国。一个人和他的祖国，好比跟母亲、跟家庭的关系一样，有一种最朴素的情感和依恋。

　　量子通信，我们中国在世界领跑

　　现在，“墨子号”量子科学实验卫星和“京沪干线”量子通信网络很受关注，但很多人不太明白量子通信到底是怎么一回事。我正好是这两个项目的首席科学家，可以和大家简单、通俗地说一说。

　　我们知道，传统的光通信是以光为载体进行的，光脉冲里有很多很多光子。光通信的信号是可以被复制的，也可以被分成一模一样的两半。好比有一个文件，别人可以拿复印机复印一下上面的信息，我是不知道的；别人也可以把信号分成两半，我能读到，他也能读到。这样光通信就存在安全隐患，信息可能被别人窃取，我却浑然不知。

　　但是，量子通信就不一样了。如果中间有人来窃取信息，他无非有两种方法：复制或者分割。量子通信用最小的光量子做信息载体，无法被分割，恰好量子又有无法被复制的特性，所以窃取信息的人既无法复制信息，也分割不了信息，这就保证了信息的安全性。

　　这就是量子通信最基本的特点和优点。除非他拿走这个信息，那我就收不到了，等于给我一个警报——信息被窃取了。所以量子通信说来也简单，本质和经典通信是一样的，只不过更安全。

　　我呢，工作说白了就是跟量子“纠缠”，梦想就是“操纵”量子，让量子更好地为我所用。从2001年回国创建实验室，到去年量子卫星发射，再到今年“京沪干线”开通，这是量子通信从基础研究到小规模应用、再到远距离应用的过程，也是我过去十五六年做的工作。可以说，我们中国的量子通信技术在世界上处于领跑地位。

　　工作之外，我自认为是一个热爱生活、享受生活的人。

　　有时候，我喜欢一个人待着，远离喧闹的人群，自己静一静。在国外留学时，我会到莱茵河畔摘韭菜、荠菜。比较烦躁的时候，我就去旅行，去郊外甚至野外转一转。

　　2003年，我本来应该3月份去德国，但是想到浙江东阳老家的荠菜很好吃，这一走就吃不到这么好吃的荠菜了，所以我拖了一段时间，等春天荠菜采完了才走的，这也是生活的情调嘛。

　　做任何新领域的科研都是艰苦的探索，不过我觉得只要有决心，就一定能做成一些事情。比如说，我17岁的时候在日记里写了一个心愿：希望经过多年努力，将来能娶我的一个女同学为妻。

　　想要把这件事做成不容易。

　　我从17岁开始努力，花了9年的时间，一直到26岁，她终于答应可以嫁给我了。这件事给了我足够的信心，我当时对自己说：“这么难的事情都可以做成，这世界上还有什么做不成的事情呢？”

　　现在，我们处在一个大时代、新时代，能在国家的支持下，做成一些有益的事情，一些领先世界的事情，一些让国外同行也羡慕的事情，我很感恩。

　　文/潘建伟 李静涛

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