量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉（2016年8月15日攝）新華社記者 金立旺 攝

新華社合肥6月27日電（記者喻菲、徐海濤）“上帝是否擲骰子”，這個(gè)困擾過愛因斯坦的量子物理核心奧秘同樣讓潘建偉常常凝神思索，在他眉宇間刻出兩道深深的溝痕。

從潘建偉第一次認(rèn)識(shí)到量子世界的詭譎離奇到沉迷其中不可自拔已過去20多年。為何會(huì)有量子疊加、量子糾纏這些奇異的現(xiàn)象尚無答案，他卻一直致力于利用奇異的量子特性來制造不可破譯的密碼，發(fā)展保密通信，研制強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)……

世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”從太空建立了迄今最遙遠(yuǎn)的量子糾纏，證明在1200多公里的尺度上，愛因斯坦都感到匪夷所思的“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)間的詭異互動(dòng)”依然存在。作為量子衛(wèi)星首席科學(xué)家的潘建偉還有更大的目標(biāo)——在地月間建立30萬公里的量子糾纏，檢驗(yàn)量子物理的理論基礎(chǔ)，并探索引力與時(shí)空的結(jié)構(gòu)。

在很多人眼里，潘建偉是傳奇：29歲，他參與的有關(guān)量子隱形傳態(tài)的研究成果，同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦建立相對(duì)論等影響世界的重大研究成果一起，被《自然》評(píng)為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”；31歲，任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授；41歲，成為中國當(dāng)時(shí)最年輕院士；45歲，獲國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)……

獲獎(jiǎng)無數(shù)的他，卻說獲獎(jiǎng)是麻煩，易惹來非議。他是中國科學(xué)家中的明星，是媒體追逐的對(duì)象，但他不想當(dāng)明星，只愿科學(xué)受到國人關(guān)注。

緣起癡迷

潘建偉1970年3月生于浙江東陽，自小成績(jī)優(yōu)秀。父母從不限制他，由他做感興趣的事。1987年，他考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系。他對(duì)大學(xué)生活最深的印象是，同學(xué)間比著早起晚睡學(xué)習(xí)，拼命喝茶熬夜讀書。

2016年5月28日，在量子保密通信上�？偪刂行膬�(nèi)，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士演示實(shí)用化量子通信產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)距離保密通話。新華社記者 才揚(yáng)攝

他的大學(xué)同學(xué)，如今是暗物質(zhì)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師的伍健回憶，潘建偉是個(gè)很有意思的人。他給潘建偉剃過頭發(fā)，有點(diǎn)像馬桶蓋，但是潘并不生氣。除了學(xué)習(xí)，潘建偉也很會(huì)享受生活，有次和同學(xué)跑到水庫摸了一臉盆螺螄回來，在宿舍煮著吃。

1990年潘建偉第一次接觸量子力學(xué)。那時(shí)他經(jīng)典力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)都學(xué)得很好，卻完全搞不明白量子力學(xué)，有次期中考試量子力學(xué)差點(diǎn)沒及格。

“雙縫實(shí)驗(yàn)中，人沒有‘看’電子時(shí)，就不能說它是從哪條縫過去的，這實(shí)在太奇怪了，這不對(duì)啊。一個(gè)人要么在上海要么在北京，怎么會(huì)同時(shí)既在上海又在北京呢？”量子世界的奇怪與陌生讓潘建偉陷入這樣的苦思。

現(xiàn)在回看，潘建偉認(rèn)為這是最好的現(xiàn)象，“量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一玻爾說，如果學(xué)了量子力學(xué)后，你不覺得奇怪，不覺得不可思議，不犯糊涂的話，那你根本就沒學(xué)懂。”

量子世界越古怪，潘建偉越想搞明白。于是，他選擇與量子“糾纏”下去。

他認(rèn)識(shí)到，物理學(xué)終究是門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，再奇妙的理論若得不到實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，無異紙上談兵。然而，上世紀(jì)90年代中國缺乏開展量子實(shí)驗(yàn)的條件。1996年碩士畢業(yè)后，潘建偉赴量子科研的重鎮(zhèn)——奧地利因斯布魯克大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從量子實(shí)驗(yàn)研究的世界級(jí)大師塞林格。

一個(gè)理論物理專業(yè)的碩士，想要很快進(jìn)入實(shí)驗(yàn)量子物理前沿，其中困難可想而知。為盡快掌握要領(lǐng)，潘建偉幾乎整天泡在實(shí)驗(yàn)室里。

塞林格在接受新華社記者采訪時(shí)說，潘建偉剛來讀博士時(shí)從未做過實(shí)驗(yàn)，但很有實(shí)驗(yàn)的天賦。“我派他和一個(gè)團(tuán)隊(duì)去做量子隱形傳態(tài)的實(shí)驗(yàn)，那是非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。他立即就接受并投入其中，對(duì)實(shí)驗(yàn)充滿熱情。過了一段時(shí)間，他就成為該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)軍人物。”

在老師眼里，當(dāng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題，潘建偉從不退縮，把困難當(dāng)做更上層樓的激勵(lì)，大家總是聽他說“情況很好”，這個(gè)非常樂觀的人，總能找到解決問題的辦法，大家都喜歡他。

量子衛(wèi)星與阿里站建立鏈路。（中科院提供）

“毫無疑問，他現(xiàn)在是世界上這個(gè)領(lǐng)域最好的科學(xué)家，我非常為他驕傲。”塞林格說，“我也很鼓勵(lì)他回國發(fā)展，這里有很好的機(jī)會(huì)。中國在量子通信領(lǐng)域已步入世界先進(jìn)行列，這里有很大一部分是潘建偉努力的結(jié)果。”

做盤“量子好菜”

潘建偉掌握了先進(jìn)的量子技術(shù)后，迫切地希望中國在信息技術(shù)領(lǐng)域抓住這次趕超發(fā)達(dá)國家并掌握主動(dòng)權(quán)的機(jī)會(huì)。

1997年起，他每年假期回到科大講學(xué)，為中國在量子信息領(lǐng)域的發(fā)展提出建議，帶動(dòng)研究人員進(jìn)入該領(lǐng)域。2001年，他獲得中科院、國家自然科學(xué)基金委資助，在科大組建了量子物理與量子信息實(shí)驗(yàn)室。

量子信息研究集多學(xué)科于一體，要想突破，須擁有不同學(xué)科背景的人才。有一手好廚藝的潘建偉知道，做盤好菜，需要各種各樣的好原料。

潘建偉將不同學(xué)科背景的年輕人送出國門，到德國、英國、美國、瑞士、奧地利等國學(xué)習(xí)鍛煉。就這樣，他的團(tuán)隊(duì)掌握了國際上最好的冷原子技術(shù)，最好的精密測(cè)量技術(shù)，最好的多光子糾纏操縱技術(shù)……

近年，潘建偉團(tuán)隊(duì)已在《自然》《科學(xué)》《物理評(píng)論快報(bào)》等國際重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文約200篇，被廣泛引用。

科學(xué)帶來內(nèi)心安寧

實(shí)驗(yàn)中難免有讓人灰心喪氣的時(shí)候。但潘建偉說，做自己喜歡的事需要耐心，欲速則不達(dá)。“我愿意循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)、工作。成功了，當(dāng)然很高興；不成功，也不覺得失落，就再來一次。關(guān)鍵是享受這個(gè)過程帶來的樂趣。”

量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉（2016年8月15日攝，雙重曝光）新華社記者 金立旺 攝

“追求量子物理的奧妙，能讓人獲得內(nèi)心的從容和安寧，如同陽光燦爛的春天，走在青草地上般心情愉快。”他說。

潘建偉是愛因斯坦的崇拜者，大學(xué)時(shí)就喜讀《愛因斯坦文集》，“愛因斯坦的散文是最深刻、最美的，對(duì)于我，那就是天籟之音。”

“研究量子物理對(duì)我的性格、思想產(chǎn)生了影響。在牛頓力學(xué)里面，0和1，黑或白，要么絕對(duì)正確，要么絕對(duì)錯(cuò)誤。但量子力學(xué)告訴我們，對(duì)錯(cuò)、好壞是很難界定的，這時(shí)人就變得包容。”

潘建偉在繁忙工作中參加了很多科普活動(dòng)，還創(chuàng)辦了以科普為目的的墨子沙龍。他說：“建設(shè)創(chuàng)新型國家，必須培養(yǎng)公眾的科學(xué)興趣，提升公眾科學(xué)素養(yǎng)，否則就不可能建成真正創(chuàng)新的國家。”

摘取物理“皇冠上的明珠”

時(shí)光飛逝。量子世界一如既往地怪異、難以捉摸。神奇的量子糾纏能在時(shí)空中無限延展下去嗎？

“至少現(xiàn)在理論是這樣的，但也許量子糾纏會(huì)受到引力影響，它的品質(zhì)會(huì)下降。而通過不斷地?cái)U(kuò)展量子糾纏分發(fā)的距離，在實(shí)驗(yàn)上探尋量子物理和相對(duì)論的邊界，我們可能對(duì)時(shí)空結(jié)構(gòu)和引力開展前瞻性研究。”潘建偉說。

下一步，潘建偉希望在地月拉格朗日點(diǎn)上放一個(gè)糾纏光源，向地球和月球分發(fā)量子糾纏。通過對(duì)30萬公里或更遠(yuǎn)距離的糾纏分發(fā)，來觀測(cè)其性質(zhì)變化，對(duì)相關(guān)理論給出實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。

“我已經(jīng)47歲了，希望在60歲左右退休前，把這個(gè)實(shí)驗(yàn)做完。”他說。

如果這個(gè)夢(mèng)想能實(shí)現(xiàn)，潘建偉將摘取這個(gè)領(lǐng)域“皇冠上的明珠”。

潘建偉認(rèn)為，發(fā)展量子通信、量子計(jì)算技術(shù)是國家重大需求，自己義不容辭，而把量子世界最奇怪的問題搞清楚，是自己內(nèi)心的原動(dòng)力。

“量子力學(xué)為什么會(huì)這么奇怪，這個(gè)基本問題根本沒有解決，我們可能還處于出發(fā)點(diǎn)上。對(duì)我來說，為什么會(huì)有量子糾纏，是最深層次的東西，我始終沒有忘記。我把實(shí)驗(yàn)做下去，將來可能搞明白。”潘建偉說。

他也認(rèn)為，科學(xué)理論與實(shí)用技術(shù)不應(yīng)被割裂，自己愿意竭盡全力推動(dòng)量子技術(shù)發(fā)展。

“用量子手段可以做很多事情，例如做原子鐘、精密測(cè)量，甚至可用來做癌癥的早期診斷。操縱好量子，將為人類帶來巨大福祉。”潘建偉說。

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