“操縱量子”之夢(mèng)

21ic通信網(wǎng)訊，處于糾纏態(tài)的量子之間，會(huì)有神奇的“心靈感應(yīng)”：它們即使隔著一整個(gè)太陽(yáng)系，改變其中一個(gè)的狀態(tài)，另一個(gè)也會(huì)隨之改變。它們之間的感應(yīng)速度究竟有多快？70余年來(lái)，物理學(xué)家一直在尋求準(zhǔn)確、完美的答案。

7月底，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士領(lǐng)銜的自由空間量子通信團(tuán)隊(duì)給出了一個(gè)迄今為止相對(duì)最完善的答案：在所有相對(duì)地球以千分之一光速或更低速度運(yùn)行慣性參照系中，至少為光速的一萬(wàn)倍。這個(gè)刊發(fā)在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上的漂亮結(jié)果，在國(guó)際量子物理學(xué)界再次引起強(qiáng)烈反響。

其實(shí)，潘建偉的團(tuán)隊(duì)在量子領(lǐng)域已奮斗了十幾年。2007年11月，英國(guó)著名科普雜志《新科學(xué)家》在“中國(guó)崛起”一文中這樣寫(xiě)道：“潘建偉和他的同事使中國(guó)科大乃至整個(gè)中國(guó)在量子計(jì)算機(jī)的世界地圖上穩(wěn)穩(wěn)地占有了一席之地。”

潘建偉與他的團(tuán)隊(duì)在青海湖做量子實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)射出的光量子。

2001年，剛回國(guó)的潘建偉(中)搭建的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)。

在上海量子工程中心，陳宇翱正給學(xué)生們講解。

2001年回國(guó)的潘建偉在合肥的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)建起了量子信息實(shí)驗(yàn)室。后來(lái)，他把團(tuán)隊(duì)擴(kuò)展到了上海——在浦東秀浦路的中國(guó)科大上海研究院里，建起了一個(gè)與合肥相呼應(yīng)的科研團(tuán)隊(duì)——上海量子工程中心。

走進(jìn)中心實(shí)驗(yàn)室，記者看到的是一張張年輕而淳樸的面孔。然而，他們個(gè)個(gè)都隨潘建偉在量子信息領(lǐng)域摸爬滾打了十多年，這群平均年齡不超過(guò)35歲的教授們已各有建樹(shù)。他們的夢(mèng)想就是“操縱量子”——要讓現(xiàn)在聽(tīng)來(lái)玄而又玄的量子，真實(shí)進(jìn)入到每個(gè)人的生活中。

“給我一個(gè)量子，我要用它改變世界。”

夢(mèng)想“量子為我所用”

量子，聽(tīng)起來(lái)很神秘，但它每天都充斥在我們周圍，比如日常生活中的光，就是由大量光量子組成的。量子有著許多奇妙特性，若能掌握這些特性，則有望實(shí)現(xiàn)對(duì)信息處理能力革命性的突破。

量子世界與我們?nèi)粘Ｉ畹氖澜缱铒@著的區(qū)別就是，多個(gè)量子狀態(tài)可以同時(shí)疊加在一起。比如我們?cè)谛畔⑻幚頃r(shí)用到的比特，只能處于“0”或“1”兩種狀態(tài)之一，而量子信息處理所用到的量子比特，卻可以同時(shí)處于“0”和“1”的疊加狀態(tài)。這意味著，用量子比特編碼的大量數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，這就可以帶來(lái)強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。

潘建偉舉了一個(gè)例子：用現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)模擬300個(gè)粒子的體系演化規(guī)律，所需存儲(chǔ)單元的數(shù)量，比已知宇宙中所有的原子數(shù)目還要多，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)就hold不住了。而對(duì)于量子計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，完成這樣的任務(wù)就只需要300個(gè)量子比特。只要明白這一點(diǎn)，就不難想象到量子計(jì)算機(jī)將會(huì)帶來(lái)怎樣的變革。

潘建偉的夢(mèng)想就與“量子為我所用”有關(guān)。然而，要真正實(shí)現(xiàn)有應(yīng)用價(jià)值的量子信息處理，比如造出一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，就需要攻克無(wú)數(shù)難題——

要讓量子計(jì)算機(jī)的“心臟”像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的CPU那樣“奔騰”起來(lái)，就必須具備操縱多粒子量子糾纏的能力。一個(gè)形象的比喻是，一個(gè)多粒子糾纏的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如同駕馭量子計(jì)算的航空母艦，倚籍于這個(gè)載體才有可能施展拳腳，研究各種量子計(jì)算的方案。

多粒子糾纏操縱是世界上競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域之一。世界上有許多小組都在競(jìng)相研制量子計(jì)算機(jī)，但他們都碰到同一個(gè)難題：用于量子計(jì)算的糾纏態(tài)十分脆弱，而且隨著量子糾纏數(shù)目的增加，實(shí)驗(yàn)的難度也呈指數(shù)增加。

在這點(diǎn)上，潘建偉小組無(wú)疑走在世界前沿：

2004年，潘建偉小組在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)對(duì)五光子糾纏的操縱，論文發(fā)表在《自然》雜志上，被歐洲物理學(xué)會(huì)和美國(guó)物理學(xué)會(huì)同時(shí)評(píng)為“年度物理學(xué)重大進(jìn)展”；

2007年，潘建偉小組率先突破六光子糾纏，論文發(fā)表在《自然·物理學(xué)》上，為同年發(fā)表在該期刊上被引用最多的兩篇研究論文之一。在歐洲，一直到2009年，維也納大學(xué)、慕尼黑大學(xué)和斯德哥爾摩大學(xué)才相繼觀測(cè)到六光子糾纏；

2012年，潘建偉小組又成功制備了八光子量子糾纏態(tài)，再次創(chuàng)造了糾纏光子數(shù)目的世界紀(jì)錄，成果發(fā)表在《自然》雜志的子刊《自然·光子學(xué)》上。這項(xiàng)技術(shù)很快得到了應(yīng)用，他們緊接著利用八光子糾纏在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)，證明拓?fù)渚幋a可以顯著減少量子比特錯(cuò)誤率，顯示了容錯(cuò)量子信息處理的強(qiáng)大能力，成果以長(zhǎng)文（Article）的形式發(fā)表在《自然》雜志上，是量子信息領(lǐng)域首篇以中國(guó)為第一單位發(fā)表在該雜志上的長(zhǎng)文。這一系列成果表明我國(guó)繼續(xù)領(lǐng)先于美國(guó)、德國(guó)和奧地利等發(fā)達(dá)國(guó)家，在國(guó)際上牢牢地把握了多光子糾纏研究領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

“要真正制造出量子計(jì)算機(jī)，需要實(shí)現(xiàn)成千上萬(wàn)個(gè)粒子的糾纏。”潘建偉說(shuō)，實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的前路漫漫，還有數(shù)不清的技術(shù)難題，乃至理論難題要突破，“技術(shù)與理論難題，猶如DNA雙螺旋一般，交錯(cuò)而至又盤(pán)旋上升，我們的研究也將如此推進(jìn)。”

　　量子通信“長(zhǎng)出小樹(shù)”

在量子通信研究方向上，潘建偉小組同樣也走在了世界前列：

早在2009年，潘建偉小組就成功實(shí)現(xiàn)了5節(jié)點(diǎn)的星型量子通信網(wǎng)絡(luò)，這是國(guó)際上首個(gè)全通型的量子通信網(wǎng)絡(luò)。該成果當(dāng)年就構(gòu)建了“量子通信熱線”，被用于國(guó)慶60周年閱兵關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；

2012年初，涵蓋合肥市主要政府部門(mén)、金融機(jī)構(gòu)及科研院所的“合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)”正式開(kāi)通，這是國(guó)際上首個(gè)規(guī)?；某怯蛄孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，標(biāo)志著量子通信大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成熟。[!--empirenews.page--]

正是基于成熟的量子通信組網(wǎng)技術(shù)，他們又成功在新華社新聞大廈與新華社金融信息交易所之間構(gòu)建了“金融信息量子通信驗(yàn)證網(wǎng)”，在國(guó)際上首次將量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于金融信息的安全傳輸。同年11月，“基于量子通信的高安全通信保障系統(tǒng)”在北京投入運(yùn)行。

盡管已經(jīng)有了初步的應(yīng)用，但是量子通信技術(shù)距離真正的大規(guī)模應(yīng)用，甚至走進(jìn)千家萬(wàn)戶，還有很長(zhǎng)的路要走。其中一個(gè)最重要的難題是，如何擴(kuò)展量子通信的距離？

量子通信實(shí)際上是單光子級(jí)別的通信，信號(hào)非常微弱又不能被放大。由于光纖的固有損耗，目前光纖量子通信的最遠(yuǎn)距離不過(guò)200公里左右（這也是由潘建偉小組首先實(shí)現(xiàn)的）。要達(dá)到成千上萬(wàn)公里的距離，只能從地面走向天空：只要光子能夠穿透大氣層，通過(guò)衛(wèi)星的中轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信了。

其實(shí)早在2005年，當(dāng)時(shí)地面的光纖量子通信尚在起步之時(shí)，潘建偉就在思考自由空間量子通信的問(wèn)題，并做了一個(gè)原理性實(shí)驗(yàn)：在合肥的大蜀山，實(shí)現(xiàn)了13公里自由空間的量子通信。而整個(gè)豎直大氣的等效厚度，就相當(dāng)于地面附近10公里左右的水平距離，這就意味著，光子穿透大氣是完全可行的。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)堅(jiān)定了潘建偉的信心，2008年，潘建偉提出了中國(guó)發(fā)射量子通信衛(wèi)星的建議。又經(jīng)過(guò)數(shù)年的努力，技術(shù)在不斷地進(jìn)步，發(fā)射衛(wèi)星的條件也越來(lái)越成熟。2011年12月，中科院?jiǎn)?dòng)了量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)，其中的一個(gè)目標(biāo)就是在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)高速的衛(wèi)星與地面間的量子通信。

當(dāng)然，要想真正實(shí)現(xiàn)星地量子通信，還有很多關(guān)鍵技術(shù)需要攻關(guān)。為此，潘建偉小組在青海湖畔苦戰(zhàn)了三年。他們住宿的帳篷就搭在湖邊的一個(gè)尼姑庵旁。每到入夜，青海湖畔的他們就忙碌起來(lái)。

青海湖的中央有一座海心山，恰好用來(lái)向兩對(duì)岸發(fā)送密鑰。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定得注意燈光不能太亮，否則大如團(tuán)團(tuán)鵝絨的野生飛蛾，都會(huì)飛撲過(guò)來(lái)。最危險(xiǎn)的要數(shù)熱氣球?qū)嶒?yàn)，高原湖邊氣流變化莫測(cè)，有一次熱氣球剛放飛，就遇上一陣狂風(fēng)，瞬間將氣球吹到離地幾百米的高空，又突然險(xiǎn)些掉到地面，把所有人都嚇出一身冷汗。

2012年，潘建偉小組“實(shí)現(xiàn)百公里自用空間量子隱形傳態(tài)與量子糾纏分發(fā)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上；2013年，“首次實(shí)現(xiàn)星地量子密鑰分發(fā)的全方位地面驗(yàn)證”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在《自然·光子學(xué)》雜志上。這些實(shí)驗(yàn)成果的取得，意味著已經(jīng)完全可以應(yīng)對(duì)星地間的高損耗通道了。

青海湖實(shí)驗(yàn)同時(shí)又對(duì)一些理論問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證。今年7月，物理領(lǐng)域的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了潘建偉小組的另一篇文章，他們?cè)谑澜缟鲜状螌?shí)現(xiàn)了無(wú)局域性漏洞的量子糾纏關(guān)聯(lián)塌縮的速度下限測(cè)量。

潘建偉說(shuō)，量子通信盡管稚嫩，但從原理上說(shuō)，已比傳統(tǒng)通信的安全系數(shù)高出了很多。要達(dá)到“量子為我所用”的終極夢(mèng)想，現(xiàn)在的成績(jī)仿佛剛從地上長(zhǎng)出不久的小樹(shù)，即便無(wú)法立刻參天，先期分叉出的枝椏也可先為人類技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)一片新綠。

　　“量子學(xué)家小道”

“我與老師現(xiàn)在相同的研究方向只有25%，25%是相互合作的，完全自己的方向占了50%。”當(dāng)記者問(wèn)及潘建偉，他與自己的導(dǎo)師奧地利英斯布魯克大學(xué)的安東·蔡林格教授的研究方向還有多少重合時(shí)，他這樣回答。

1994年，潘建偉師從安東·蔡林格教授學(xué)習(xí)量子信息時(shí)，中國(guó)在該領(lǐng)域還幾乎一篇空白。當(dāng)蔡林格問(wèn)他將來(lái)的打算時(shí)，他說(shuō)：“我要在中國(guó)建立一個(gè)世界一流的實(shí)驗(yàn)室。”

潘建偉的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在的平均年齡不超過(guò)35歲。再將時(shí)鐘倒撥回十多年前，他剛回國(guó)落腳位于安徽省合肥市的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，這支隊(duì)伍更是年輕到不可想象：除了1970年出生的潘建偉滿30歲，楊濤、陳增兵、趙志剛博士畢業(yè)不久，而彭承志、陳宇翱、張強(qiáng)等個(gè)個(gè)都是只有20歲出頭的小伙子。

“那時(shí)有整整一年，我們都睡在實(shí)驗(yàn)室里，幾乎沒(méi)日沒(méi)夜地搭設(shè)備。”陳宇翱當(dāng)初本科還沒(méi)畢業(yè)，就被潘建偉搜羅過(guò)來(lái)，參與組建量子信息實(shí)驗(yàn)室。

當(dāng)潘建偉找到陳宇翱時(shí)，陳宇翱正在迷茫中，曾經(jīng)得過(guò)國(guó)際物理奧賽第一的他，對(duì)經(jīng)典物理學(xué)正提不起興趣，而量子力學(xué)卻令他眼睛一亮，于是就跟定了潘老師。

幾乎團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人，都對(duì)量子有說(shuō)不出的喜歡，“愿者上鉤”地來(lái)到了這個(gè)白手起家的年輕導(dǎo)師門(mén)下。

潘老師的嚴(yán)要求絕對(duì)出名，沒(méi)一個(gè)學(xué)生不怕的。副教授劉乃樂(lè)告訴記者，有一次他們要給學(xué)術(shù)雜志編輯寫(xiě)一封信，闡明論文價(jià)值，結(jié)果前前后后改了30多遍，潘建偉才滿意。潘建偉認(rèn)為，把事情的關(guān)鍵說(shuō)清楚是最基本的，“如果連我自己都感動(dòng)不了，怎么可能感動(dòng)編輯呢？”

陳宇翱說(shuō)，如今自己收了學(xué)生，才感到這種嚴(yán)格是必須的。“哪怕有一個(gè)數(shù)據(jù)不夠好，論文就寧愿不要發(fā)表。”他說(shuō)，做量子研究很多數(shù)據(jù)需要驗(yàn)證可信度（用幾個(gè)σ表示），做到1σ只需1個(gè)月，但做到2σ就得花4個(gè)月，3σ可能得花1年多時(shí)間。做學(xué)生的總想快點(diǎn)完成，可沒(méi)有反復(fù)的堅(jiān)持和驗(yàn)證，就可能鬧出意大利科學(xué)家“超光速”的笑話。“這在我們組里是絕對(duì)不可以的。”

潘建偉所欣賞的學(xué)生，智力高超并非重點(diǎn)，他更看重心地仁厚、守信負(fù)責(zé)、淡定豁達(dá)。“人心不能太高，因?yàn)榭傆腥吮饶懵斆鳌⒈饶銖?qiáng)，如果沒(méi)有淡定的心態(tài)，勤奮專注于自己的領(lǐng)域，就很難成大事。”

有一件事，讓潘建偉感到這幾個(gè)學(xué)生就是他心目中的理想人選。2007年的五一節(jié)，實(shí)驗(yàn)室楊濤教授突發(fā)腦溢血，生命垂危。當(dāng)潘建偉從國(guó)外匆匆趕回時(shí)，看到病床邊，這幾個(gè)年輕人幾乎都在床邊陪著，而且個(gè)個(gè)臉色憔悴——他們已經(jīng)連軸轉(zhuǎn)地陪護(hù)了好幾個(gè)24小時(shí)。

“有這樣的心性，一定能在實(shí)驗(yàn)中默契配合，相互照應(yīng)，而量子研究大量依靠實(shí)驗(yàn)。”所以，潘建偉愿意在他們身上傾注心血。

在德國(guó)海德堡，有一條著名的小路——哲學(xué)家小路。據(jù)說(shuō)黑格爾當(dāng)年就喜歡漫步在這條小路上思考，馬克·吐溫、歌德、席勒等人，都曾在這條小道上留下足跡。

實(shí)驗(yàn)室的幾位年輕人都陸續(xù)去海德堡大學(xué)深造過(guò)，一有空閑，潘建偉就和他們?cè)谶@條人文積淀深厚的小道上天馬行空地閑聊，靈感不知不覺(jué)中就冒了出來(lái)，心靈的交流也使大家的關(guān)系更為緊密。[!--empirenews.page--]

這個(gè)習(xí)慣后來(lái)又被帶回了上海。從秀浦路的上?；刈呋厮奚?，大約有十幾分鐘的路程。那段道路還沒(méi)什么哲人、詩(shī)人經(jīng)常走過(guò)，就被他們戲稱為“量子學(xué)家小道”。

正因?yàn)橛辛巳绱司o密的聯(lián)系，后來(lái)這些實(shí)驗(yàn)室的干將因?qū)W術(shù)需要，奔赴世界各地深造，幾乎全都回國(guó)，創(chuàng)建上海量子工程中心。

　　上?；?ldquo;新紀(jì)元”

建立上海量子工程中心，被這個(gè)團(tuán)隊(duì)稱為“新紀(jì)元”。

“在上海落戶對(duì)人才更有吸引力。”潘建偉說(shuō)，這只是原因之一，另一個(gè)原因是為了量子科學(xué)衛(wèi)星的研制。在上海，有兩個(gè)非常重要的合作伙伴：中科院上海技術(shù)物理研究所和微小衛(wèi)星工程中心，“我們?cè)谀抢锏臅r(shí)間甚至比在自己的基地還多”。

潘建偉的合作者、中科院上海技物所研究員王建宇對(duì)記者說(shuō)，為量子通信做衛(wèi)星上的載荷，是他幾十年科研生涯沒(méi)遇到過(guò)的挑戰(zhàn)。

星地量子通信，相當(dāng)于在天地之間一個(gè)個(gè)地“抓”光子。而要讓衛(wèi)星上搭載儀器所發(fā)出的光子正好對(duì)準(zhǔn)地面上的接收器，其精度要求小于1角秒，比“針尖對(duì)麥芒”還要難上千倍。

然而，要完成量子密鑰分發(fā)，這卻是不得不達(dá)到的技術(shù)要求。彭承志告訴記者，先期實(shí)驗(yàn)中，他們?cè)谏虾５男^(qū)租下房子，夜晚打開(kāi)激光器進(jìn)行三點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)。然而，地面上的儀器可以架設(shè)得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)，可儀器上了衛(wèi)星，卻會(huì)隨衛(wèi)星的運(yùn)行不斷擺動(dòng)。

為了模擬衛(wèi)星上的環(huán)境，他們把載荷放上汽車，讓它在高速公路上奔馳，又把載荷放上熱氣球，看它飄到高空后是否還能完成任務(wù)。這些都只能在晚上做，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)需要避開(kāi)日光的干擾。

功夫不負(fù)有心人，過(guò)去三年多，在大家的通力合作下，他們初步驗(yàn)證了不少星地量子通信的關(guān)鍵技術(shù)，并為量子科學(xué)衛(wèi)星準(zhǔn)備好了儀器載荷，2016年衛(wèi)星上天，正在一步步接近。

這將是中國(guó)領(lǐng)先歐洲和北美所發(fā)射的第一顆量子科學(xué)衛(wèi)星，它將為物理學(xué)家提供一個(gè)測(cè)試量子理論基礎(chǔ)以及探索如何融合量子理論與愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的全新平臺(tái)。潘建偉也將與恩師安東·蔡林格一起，創(chuàng)建起第一個(gè)洲際量子加密網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)衛(wèi)星連接亞洲和歐洲。

量子通信還只是潘建偉小組的研究方向之一。在上海量子工程中心的實(shí)驗(yàn)室里，還有更多科研方向在不斷推進(jìn)。除了自由空間實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì)，還有量子存儲(chǔ)和量子中繼團(tuán)隊(duì)、冷原子量子模擬團(tuán)隊(duì)、多光子糾纏團(tuán)隊(duì)、高性能單光子探測(cè)團(tuán)隊(duì)等等。在合肥，還有幾個(gè)團(tuán)隊(duì)相互配合、推進(jìn)，共同向著操縱量子的夢(mèng)想前進(jìn)。

記者走進(jìn)單光子探測(cè)實(shí)驗(yàn)室，見(jiàn)有一套儀器正在搭建，就俯身下來(lái)想看個(gè)仔細(xì)。張強(qiáng)立馬阻止道：“小心！彎腰時(shí)千萬(wàn)注意，眼睛一定得比那些鏡子高，否則萬(wàn)一有激光，眼睛可就廢了！”張強(qiáng)正在研制的是一臺(tái)單光子探測(cè)器，為的是能更高效率地探測(cè)到糾纏態(tài)的光子。

做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可有什么炫目的場(chǎng)景？張強(qiáng)撓撓頭，“我們看不見(jiàn)一個(gè)個(gè)的光子，只能盯著儀器讀數(shù)，其實(shí)挺枯燥，沒(méi)什么好看的……”。不過(guò)，這“沒(méi)什么好看的”只是對(duì)外行人而言，張強(qiáng)做的可是世界最優(yōu)的上轉(zhuǎn)換單光子探測(cè)器。

建立上?；?，潘建偉還有一個(gè)考慮，就是優(yōu)越的產(chǎn)業(yè)化條件。他認(rèn)為，基礎(chǔ)研究永遠(yuǎn)有許多題目需要研究，但如果可以與應(yīng)用結(jié)合、與產(chǎn)業(yè)化結(jié)合，就更可以看清哪些是當(dāng)務(wù)之急。“其實(shí)，用量子手段還可以做很多事情，例如做原子鐘、精密測(cè)量，甚至可以用來(lái)做癌癥的早期診斷。”他說(shuō)，如果可以操縱好量子，將為人類帶來(lái)更大福祉。

師生曾同獲“菲涅爾獎(jiǎng)”

8月5日，受習(xí)近平同志委托，中共中央政治局常委、中央書(shū)記處書(shū)記劉云山來(lái)到北戴河看望專家。中科大上海研究院量子工程中心教授陳宇翱，是參加本次活動(dòng)的最年輕的專家。

今年4月，歐洲物理學(xué)會(huì)正式致函陳宇翱，授予他2013年度“菲涅爾獎(jiǎng)”，以表彰他在光子、冷原子量子操縱和量子信息、量子模擬等領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。這天恰巧是陳宇翱32歲生日，于是“菲涅爾獎(jiǎng)”就成了一份最特殊的生日禮物。

歐洲物理學(xué)會(huì)“菲涅爾獎(jiǎng)”是以19世紀(jì)最偉大的光學(xué)家菲涅爾命名，每?jī)赡觐C發(fā)一次，主要授予在量子電子學(xué)和量子光學(xué)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的青年科學(xué)家。2005年6月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉獲得該獎(jiǎng)，成為獲得該獎(jiǎng)的第一位中國(guó)科學(xué)家。2013年4月，年僅32歲的陳宇翱獲得該獎(jiǎng)，成為獲得該獎(jiǎng)的第二位中國(guó)科學(xué)家。他們恰巧是一對(duì)師徒。

2001年，正在中科大少年班讀大三的陳宇翱經(jīng)介紹認(rèn)識(shí)了剛剛回國(guó)、在學(xué)術(shù)界頗有名氣的潘建偉教授。那一次，他們進(jìn)行了4小時(shí)的長(zhǎng)談，從天文地理到人文歷史，從科學(xué)研究到人生理想，兩人談得很投機(jī)。事先，陳宇翱根本沒(méi)想到，這次談話奠定了他今后的量子之路。

此后，他進(jìn)入了潘建偉正在籌建的實(shí)驗(yàn)室，共同經(jīng)歷了從無(wú)到有的過(guò)程。“量子世界最令人著迷的，就是它的未知性和不確定性，讓你有探知的欲望。”這正契合了他喜歡探索的天性。此后，他隨著導(dǎo)師，發(fā)表了一系列高水平的科研論文，成果一次入選《自然》年度十大科技亮點(diǎn)，兩次入選美國(guó)、歐洲物理學(xué)會(huì)年度物理學(xué)重大進(jìn)展，五次入選中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。

潘建偉說(shuō)起陳宇翱，多了幾分作為師長(zhǎng)的理性氣質(zhì)，“他的確是個(gè)非常出色的年輕科學(xué)家，也非常有潛力。所以，我希望媒體不要太早關(guān)注他，讓他可以潛心學(xué)術(shù)，獲得更大的發(fā)展。”

其實(shí)，在潘建偉的團(tuán)隊(duì)中，有許多非常優(yōu)秀的年輕人，只是沒(méi)與“師生菲涅爾獎(jiǎng)”這樣吸引眼球的故事搭上邊。

例如，今年37歲的研究員彭承志，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了16公里自由空間量子態(tài)隱形傳輸，該成果以封面文章的形式發(fā)表在《自然·光子學(xué)》上。論文發(fā)表后，引起了社會(huì)極大關(guān)注，美國(guó)《時(shí)代周刊》更以“中國(guó)的巨大（量子）飛躍”為題進(jìn)行了專題報(bào)道。

除此之外，作為第一作者或通信作者，彭承志在實(shí)用化誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)研究方向上取得了一系列重要研究成果，其中與同事共同完成的光量子電話成果被應(yīng)用于國(guó)慶60周年閱兵的安全保障工作。他也因在遠(yuǎn)距離自由空間量子通信研究方面做出的系統(tǒng)性工作，推動(dòng)了量子通信向?qū)嵱没较虬l(fā)展而獲得陳嘉庚青年科學(xué)獎(jiǎng)數(shù)理科學(xué)獎(jiǎng)。[!--empirenews.page--]

目前，在潘建偉團(tuán)隊(duì)的研究骨干中，有1人入選中組部首批“千人計(jì)劃”、3人獲國(guó)家杰出青年基金、4人入選首批“青年千人計(jì)劃”、9人入選中科院“百人計(jì)劃”、2人入選教育部“長(zhǎng)江學(xué)者”。

曾有一位智者說(shuō)過(guò)，如果你想走得快，那就一個(gè)人走；如果你想走得遠(yuǎn)，就得和大家一起走。希望這個(gè)年輕的量子團(tuán)隊(duì)不斷壯大，不斷前行。希望有一天，當(dāng)我們打開(kāi)漂亮嶄新的量子計(jì)算機(jī)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)上面有一個(gè)寫(xiě)著“中國(guó)創(chuàng)造”的標(biāo)簽。