量子世界里的领跑者——潘建伟

为了通信，人类发明了无数的方法，从狼烟烽火到电话电报，再到光纤通信，人类的信息传递越来越迅速便捷，未来的通信是什么样？潘建伟院士已经在告诉我们答案，未来的通信世界可能是量子通信，既迅速又安全。正是因为以潘建伟为首的中国量子研究团队，让中国的量子通信、量子研究走在了世界前列，处于领跑的位置。

痴心物理，心怀梦想

1970年，潘建伟出生于浙江东阳。潘建伟选择物理完全是因为兴趣。高考时，他本有机会被保送到浙江大学读当时的热门专业，如果接受保送，可能就无法继续我的物理梦了。最终，潘建伟考入了中国科学技术大学近代物理系。

上中学时，他的英语不好，一次英语课上。他鼓起勇气用举手发言，可站起来之后，脑子一片空白，这让潘建伟很受挫折，并暗下决心，将来一定在国内做出成就，让别人请我去讲学。

1992年，中国科大近代物理系本科生潘建伟在毕业论文中莽撞的向不给常理的量子力学理论提出质疑。

“我试图在论文中找个例证，来否认这个理论。”正是在这次挑战中，潘建伟迷恋上量子世界的奥妙与未知。从此，他将量子作为一生的研究方向。当时，中国的量子物理研究，无论理论还是研实验，都远远落后于国际先进水平。为了深入学习量子力学，1996年，潘建伟来到量子力学的诞生地奥地利，进入因斯布鲁克大学攻读博士学位。

在国际量子物理学大师塞林格教授带领下的科研小组里，潘建伟崭露头角。1997年，以他为第二作者的论文实验量子隐形传态被美国科学杂志评为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。第一次见到导师塞林格时，赛林格问他：“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世界一流的量子光学实验室。”

敢想敢干，敢于领先

2001年，潘建伟回到中科大组建实验室，但当时国内量子通信研究，无论是水平还是人才储备。基础都很薄弱。潘建伟因此再次回到欧洲，以博士后身份跟随导师从事研究。期间，他在国内研究所作为第一单位，在权威杂志物理评论快报上发表了七篇论文。

2003年，潘建伟陷入量子通信研究瓶颈。由于光子在光纤传输时消耗太大，传输100千米，只剩下1%的信号到达接收端，而外太空几乎因为几乎真空光信号损失非常小。潘建伟破天荒提出了“上天”这个大胆且疯狂的方案。

这个前无古人、闻所未闻的想法立即遭到了多方质疑：量子信息科学，欧洲、美国都刚刚起步，我为，我们为什么现在要做？

带着坚定的信念，潘建伟团队在合肥大蜀山山顶开始了第一个试验，于2005年实现了13千米的量子纠缠分发，这个传输距离超过了大气层的等效厚度，从而证实了远距离自由空间量子通讯的可行性。

2012年，团队在国际上首次实现了百千米量级的自由空间，量子隐形形态和纠缠分发。

2016年8月16日，世界首颗量子实验卫星墨子号在酒泉成功发射。墨子号的发射是世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，标志着我国空间科学研究又迈出了重要一步。

2017年，利用墨子号。他们将列子纠缠分发的距离再提高一个量级，达到了1200千米，从大蜀山的13千米到天地间的上千千米，潘建伟团队一步一个脚印，从无到有的验证了量子通信的可行性。

从2004年至今，潘建伟团队取得了一系列让人惊艳的研究成果，数次创造了世界第一，首次实现五光子纠缠和终端开发的量子态隐形传输，首次实现了16千米自由空间量子态隐形传输，首次实现了八光子薛定谔猫态，利用八光子纠缠实现首次实现了拓扑量子纠错，首次实现了百千米量级的自由空间，量子隐形船代和纠缠分发，首次实现多自由度量子隐形传态。

中国科学院原院长白春礼评价评价称，墨子号为中国在库国际上抢占了量子科技创新制高点。成为国际同行的标杆，实现了领跑者的转变。

英国著名科学新闻杂志新科学家以封面标题的形式这样评价潘建伟中科大团队：“中国科大——因而也是整个中国——已经牢牢的在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”

九章问世，再创辉煌

2020年年底，一则科技新闻。吸引世人眼球，中国量子计算机“九章”横空出世，其计算能力远远超过美国谷歌的“悬铃木”。

“九章”使我国成为全球第二个实现量子优越性的国家。量子计算机九章的问世，再一次让潘建伟成为了顶流明星。

由潘建伟、陆朝阳等学者组成的研究团队，与中国科学院上海微系统所与信息技术研究所、国际并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。

处理5000万个样本的高斯波色取样问题，九张只需200秒，而目前世界上最快的超算，则需要6亿年; 处理100亿个样本，九章需10个小时，超算则需要1200亿年。

更关键的是，九章量子计算机成功问世后，不少业内人士认为，中国一直被卡脖子的芯片、光刻机等技术难题，或许有了新的解决思路。

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