——記中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉

   “最近我們的一項重要成果即將在《自然》上發表,這是我為雜志封面設計的成果示意圖?！?012年新年剛上班,中科院院士、中國科技大學潘建偉教授打開他辦公室電腦上的圖像文件,高興地對記者說。

　　生于1970年的潘建偉,是2011年度新增院士中最年輕的一位。1997年以來,他和他的團隊已在《自然》、《物理評論快報》等國際權威期刊上發表論文67篇,成果5次入選歐洲物理學會評選的“年度物理學重大進展”、4次入選美國物理學會評選的“年度物理學重大事件”、6次入選兩院院士評選的“年度中國十大科技進展新聞”。

　　1996年,在中國科大獲得理論物理碩士學位的潘建偉投入奧地利維也納大學塞林格教授門下攻讀博士學位,加入到量子信息實驗研究的首個國際合作項目中。奠定了扎實理論功底的他很快進入狀態——1997年,題為“實驗量子隱形傳態”的研究論文在《自然》上發表,被公認為量子信息實驗領域的開山之作,同時被歐洲物理學會和美國物理學會評為世界物理學年度重大進展,被《科學》評為年度全球十大科技進展,入選《自然》評選的“百年物理學21篇經典論文”。作為主導完成實驗數據的測量和處理的論文第二作者,潘建偉那一年剛剛27歲。

　　2001年,潘建偉回到中國科大工作。針對當時國內量子信息研究基礎薄弱的實際,潘建偉在與他的同學楊濤教授一道組織隊伍、建設實驗室同時,繼續在維也納大學從事多光子糾纏方面合作研究。內外結合的研究模式,加快了中國量子信息研究異軍突起的進程——2003年,國內研究組作為第一單位在《物理評論快報》發表7篇論文;第二年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,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,實現了中國科學家的“第一次”。

　　此后,潘建偉以瑪麗·居里講席教授的身份,到冷原子研究處于國際領先地位的德國海德堡大學從事量子存儲的合作研究。2008年,《自然》雜志再次發表潘建偉團隊的重要研究成果,他們利用量子存儲技術在國際上首次實現了具有存儲和讀出功能的糾纏交換,完美地實現了長程量子通信中亟須的“量子中繼器”。他們還首次實現了光子比特與原子比特間的量子隱形傳態,首次將單次激發量子存儲的壽命延長至毫秒量級,將以前的結果提高了兩個數量級。

　　2008年10月,潘建偉和他在德國的團隊整體回歸中國科大。此時,潘建偉團隊已經成為國際上首次把安全量子通信距離突破到超過百公里量級的3個團隊之一,國際上報道安全的實用化量子通信網絡實驗研究的2個團隊之一,也是國內唯一領銜開展星地量子通信實驗研究的科研團隊。

　　這些年里,為了做好量子信息這盤“菜”,潘建偉一直在儲備各種“原料”——把不同學科背景的“80后”學子,送到德國、英國、美國、瑞士、奧地利等量子信息研究的優秀國際小組加以鍛煉?，F在,如同風箏收線一般,他們悉數回國,中國科大團隊光是“青年千人計劃”、“百人計劃”教授就有十來個。

　　2009年4月,潘建偉團隊在合肥市建立了世界上第一個光量子電話網,實現了“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。兩年來,光量子電話網在系統的小型化、穩定性等方面取得了快速進展?！傲孔颖Ｃ芡ㄐ旁诔怯蚓W上的使用已經基本成熟,快則兩三年,慢則三五年,就可以推廣?！迸私▊フf:“但要實現廣域的量子保密通信,還需要借助衛星?！绷孔有畔⒌臄y帶者光子在外層空間傳播時幾乎沒有損耗,如果能夠在技術上實現糾纏光子在穿透整個大氣層后仍然存活并保持其糾纏特性,人們就可以在衛星的幫助下實現全球化的量子通信。中科院已經啟動空間科學戰略性先導科技專項,計劃在2015年左右發射量子科學實驗衛星。

　　潘建偉告訴記者:“能在目前的基礎上將量子通信技術發展到極致,這既對國家和民族有利,又能滿足我自己的好奇心,對我來說,這是最愉快的事情,也是我目前最大的夢想!” （記者 李陳續 通訊員 蔣家平）