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潘建伟院士:一位“海归”科学家的“量子梦”

2012.4.16

  今年以来,中国在量子信息应用领域的一系列创新探索引起海内外关注。2月21日,全球首个“金融信息量子信息验证网”在北京正式开通;3月30日,全球首个规模化量子通信网在合肥正式建成使用。

  从中国逐步跻身国际一流的量子物理研究,到积极实现产业化的量子信息应用,背后都离不开一个名字:潘建伟。

  潘建伟,42岁,中科院院士,中国科学技术大学教授。回顾20多年来的“量子之路”,这位中国目前最年轻的院士说:“我们这一代人的内心深处都隐藏着一个‘中国复兴梦’,每个人都在自己的位置上努力,而我选择的方式是研究量子物理。”

  1987年,17岁的潘建伟从浙江东阳中学考入中国科技大学近代物理系。作为四大力学之一的量子力学,因其“充满悖论”而引起了潘建伟的好奇心,并引导他逐步走上了量子物理研究之路。

  在上世纪90代,中国量子物理研究还远远落后于国际先进水平。1996年,潘建伟进入奥地利维也纳大学攻读博士学位。在国际量子物理学大师塞林格教授带领下的科研小组里,潘建伟逐渐崭露头角,1997年以他为第二作者的论文“实验量子隐形传态”获选当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。2001年,潘建伟在导师的不解中回国,开始在母校中科大组建量子信息实验室。经过近10年来在人才、设备、软件等方面的探索与积累,“潘建伟团队”的科研成果已分别5次和4次入选欧洲物理学会、美国物理学会评选的“年度物理学重大进展”,跻身国际量子信息研究最前沿的三个实验室之一。

  经过全球近20年来的研究发展,量子信息已被认为可能是下一代通信和计算机的支撑性技术,并在目前进入了早期产业化阶段。如何抢占这一具有重大战略意义和经济价值的新兴产业制高点,成为当前国际科技竞争中的一大热点。

  “近年来中国的科技投入不断增加,与欧美科研机构在经费、市场空间、政府扶持力度等方面相比,我们发展产业化在部分方面已经开始拥有优势,这是非常好的机遇。”2009年5月,基于潘建伟等人的科研成果,中科大发起组建了安徽量子通信技术有限公司,成为中国量子信息科研成果转化的重要平台。

  2009年,该公司为新中国成立60周年国庆阅兵庆典提供了实时语音加密的量子通信热线。2010年7月,全球首个规模化量子通信网络在合肥启动建设,通过“潘建伟团队”一年多的努力,具有46个节点的“合肥城域量子通信试验示范网”于今年3月底正式建成使用,可为合肥市40多家单位提供高安全保障的实时语音通信和信息传输服务。

  目前,北京、济南、乌鲁木齐等城市也正在建设城域量子通信网,未来有望联接形成全国性的广域量子通信体系。而通过“潘建伟团队”正在实施的另一个重点项目“量子科学实验卫星”,2015年之后中国与欧洲之间将有望实现洲际量子通信。

  “基于量子力学的基础研究可以发展实用化,从实用化过程中涌现的有些技术又可以用于基础研究,科学与技术是一个良性的正反馈。”潘建伟说,各界给予了自己很大支持,“我想我们将来不会辜负他们的期望”。

  “我觉得自己还可以再干20年,我计划花5年到10年做量子通信,剩下的时间去做量子模拟。”而最让潘建伟欣慰的是团队的成长,“近几年我们实验室送出去的学生有80%学成后选择回国,国内科研平台的吸引力越来越大。比如现在回来的人正好比我小10岁左右,他们将是国内量子信息研究新的力量来源。”

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