站在世界最前排與宇宙對話

郎擎宇

今年2月8日晚，央視“感動中國”2016年度人物頒獎晚會上，我國量子通訊科研帶頭人、47歲的浙江東陽籍科學家潘建偉從少先隊員手中接過獎杯。評委會給予了潘建偉極高的評價：嗅每一片落葉的味道，對世界保持著孩童般的好奇，只是和科學糾纏，保持與名利的距離，站在世界的最前排與宇宙對話，以先賢的名義，做前無古人的事業(yè)。

博士之鄉(xiāng)走出的科學家

1970年3月潘建偉出生在東陽市馬宅鎮(zhèn)，東陽素有“興學重教、勤耕苦讀”的傳統(tǒng)，是遠近聞名的“教育之鄉(xiāng)”“博士之鄉(xiāng)”。早在1989年，東陽就被《人民日報》譽為“百名博士匯一市、千位教授同故鄉(xiāng)”，著名物理學家嚴濟慈、著名植物學家蔡希陶都是東陽人。

潘建偉的父親潘孟迪當過兵，參加過抗美援朝。母親張香姣則是當?shù)貙W校的數(shù)學老師。對孩子的教育和發(fā)展，老兩口一直比較開明。潘孟迪說，自己在兒子小時候經(jīng)常在外頭忙工作，家里的事包括孩子上學，更多的是妻子在管。

在張香姣眼里，潘建偉從小就是個“搗蛋鬼”，男孩愛干的事兒一件不落，“建偉小時候喜歡挖野菜、釣魚、游泳，也是個愛玩的孩子?！?/p>

上小學的時候，張香姣曾被兒子的班主任抱怨，潘建偉太吵了，上課不專心。急性子的張香姣氣壞了，潘建偉卻說：“老師說的我都懂?！庇行@喜的張香姣依舊勸說兒子：“媽媽是老師，最不喜歡不遵守課堂紀律的學生。你懂了，也不能影響其他同學?！?/p>

潘建偉從小就酷愛數(shù)理化，張香姣退休前是數(shù)學老師，但她沒有正式給潘建偉上過課?！敖▊バr候常生病，請假在家時，我偶爾會給他補補課。小時候他記性很好，《封神榜》看一遍就全記住了，還講給他爸爸聽?！睆埾沔貞?。

不過，潘建偉的學生時代并非一帆風順。上初中后，潘建偉一家搬到了縣城，他才發(fā)現(xiàn)自己在農(nóng)村小學學的語文基礎很差，英語根本就沒有學過。“初中后才第一次寫作文，結(jié)果班主任老師只給了40分，當時我是班長，覺得很羞愧?！辈贿^，不服輸?shù)呐私▊]氣餒，而是悄悄使勁。為了把英語學好，他不但向老師請教，還主動把同學約到家里來請教，進步非?？?。憑著堅韌的意志，潘建偉一路迎頭追趕，17歲那年考入了中國科學技術(shù)大學。

“科學是美”，這是潘建偉科研道路上前行的不竭動力?；貞浧鹱约旱膶W生時代，潘建偉說，自己在初高中的學習和生活中，對科學傾注了巨大的熱情，享受著在科學的海洋中徜徉的過程。潘建偉總結(jié)道：“對于新鮮事物的好奇心和對于科學的求知欲望，引導我走上了科學之路?！?/p>

量子科學絕非“高高在上”

去年8月16日，潘建偉帶領(lǐng)的科研團隊成功發(fā)射了世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”號，并在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，這意味著量子保密通信進入新紀元，也標志著我國量子通信技術(shù)引領(lǐng)了世界水平。

去年底，潘建偉院士和同事陸朝陽、陳宇翱等在量子信息科研領(lǐng)域再獲重大突破，他們通過兩種不同的方法制備綜合性能更優(yōu)的糾纏光子源，首次成功實現(xiàn)“十光子糾纏”，再次刷新光子糾纏態(tài)制備的世界紀錄。

“感動中國”頒獎現(xiàn)場，主持人白巖松向潘建偉拋出了一個有趣的問題：“我跟很多中國人可能都知道老子、孔子、莊子、墨子，可真不知道量子?！彼F(xiàn)場要求潘建偉，不用專業(yè)術(shù)語，給觀眾科普一下量子到底是什么？

潘建偉用一個小例子巧妙作答：比如說我們這里有一個15瓦電燈泡，每秒鐘都會發(fā)射出萬萬億個小顆粒，這種小顆粒就叫做量子。我們平時上網(wǎng)都用光通訊傳遞信息，這時有竊聽者悄悄拿走一點能量，就知道我們在說什么。但是，在量子傳輸信息的過程中，如果被人偷走，信息就沒有了，那我們就知道被竊聽了。

例子雖然簡單，但從提出量子衛(wèi)星的設想到“墨子”號升空，其實潘建偉已準備了十多年。2003年，在大多數(shù)同行仍致力于在實驗室實現(xiàn)量子通信時，潘建偉就想到利用衛(wèi)星真正實現(xiàn)遠距離量子通信。2004年底，潘建偉團隊在地面實驗中驗證，量子狀態(tài)在穿越整個豎直大氣層后還能夠很好存活，證實了星地量子通信的可能性。2007年開始，潘建偉與中科院其他一些力量合作，做更多的地面驗證。2010年，他們論證了發(fā)射量子衛(wèi)星的可行性；2011年中科院正式立項量子科學實驗衛(wèi)星專項。5年后，衛(wèi)星研制成功。

潘建偉早前接受采訪時就表示，“除了在國防、政務和金融領(lǐng)域通信安全的應用，我們希望通過5到10年的努力，在我國形成天地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡基礎設施和完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈，未來在我們的手機上及千家萬戶的日常生活中得到應用?！?/p>

如此看來，在可預見的將來，量子科技的應用完全有可能飛入尋常百姓家，成為每個人的通信安全的“金鐘罩”、“鐵布衫”。

感動中國的不僅是他的科研成就

潘建偉長期從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗等方面的研究，對量子通信等研究有創(chuàng)新性貢獻，是該領(lǐng)域的國際著名學者。他的有關(guān)實現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的研究成果入選美國《科學》雜志“年度十大科技進展”，并同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜志選為“百年物理學21篇經(jīng)典論文”。

“他們使得中國科學技術(shù)大學，因而也是整個中國，牢牢地在量子計算的世界地圖上占據(jù)了一席之地?！庇缎驴茖W家》雜志對潘建偉及其團隊作出這樣的評價。

除了令人矚目的科研成績，感動中國的還有潘建偉身上所閃耀的奉獻精神以及其始終保持的對科學的初心。

潘建偉清晰地記得，1996年在奧地利因斯布魯克大學第一次見到自己的導師塞林格教授時，這位量子物理學世界級大師問道：“你的夢想是什么？”自己脫口而出回答道：“我要在中國建一個世界一流的量子物理實驗室?！?/p>

這一回答顯然成為潘建偉日后不懈追求的目標。2001年，盡管導師有著太多的不解與反對，潘建偉還是回到了國內(nèi)，與同學楊濤在中科大建起了量子信息實驗室。但當時國內(nèi)薄弱的實驗條件和人才儲備，令潘建偉很快意識到這樣下去難以追趕國外先進水平。于是，他本人開始到奧地利、德國的先進科研小組開展合作研究，并著手選送學生到量子信息科研的先進國家學習。

2008年，認為時機成熟的潘建偉和自己在德國的團隊整體回歸中科大。那些分赴海外學習的學生也陸續(xù)回國。近年來，“潘建偉團隊”的科研成果多次獲得國際“年度物理學重大進展”、9次入選兩院院士評選的“年度中國十大科技進展新聞”。

“感動中國”推選委員劉姝威這樣評價潘建偉：在巨大的名利聲望前，堅守學術(shù)的真諦，這是學者最難能可貴的。

鼓勵家鄉(xiāng)年輕人：科學是美

在家人眼中，潘建偉是很孝順的。經(jīng)常給家里打來電話，只要有空就會回家。老兩口記憶深刻的是，潘建偉上大學期間，有一次放假回到家中已是凌晨，但他沒有敲門打擾父母休息，而是在家門口坐到天亮。父母第二天早上起來，又驚喜又心疼。

因為工作關(guān)系，打從潘建偉上大學起，家人就不能常和他在一起。不過，潘建偉會經(jīng)常給家里打來電話，問老兩口的身體狀況。為了不影響兒子工作，家人有什么事幾乎從不麻煩潘建偉，漸漸養(yǎng)成了報喜不報憂的習慣?！拔覀儾荒艽驍_他工作，他是在為國家做貢獻，家里的事微不足道?！边@成了一個中國式母親最真摯的表達。

去年4月7日，已是中科院院士、全國青聯(lián)副主席、中國科技大學常務副校長的潘建偉借著來金華參加中國青年科技工作者協(xié)會會議的機會，為金華老鄉(xiāng)們作了一場主題為《神話、哲學、互聯(lián)網(wǎng)與未來》的科普演講。從遠古神話到科學未來，從信息交互方式的演變到量子世界的“分身術(shù)”和“筋斗云”，通俗易懂的內(nèi)容、生動幽默的表達，大科學家平易親和的一面給現(xiàn)場聽眾留下了深刻的印象。這些年，盡管科研工作繁重，潘建偉仍舊經(jīng)常回浙江。他在演講中表示，有機會希望在家鄉(xiāng)開展一些量子通信工作。

演講一結(jié)束，金華市少年科學院的“小院士”們將潘建偉圍住，向這位大院士踴躍提問。潘建偉不忘給每一個“小院士”寫下一句鼓勵的話。一個“小院士”拿到的簽名是：“科學是美。潘建偉”

第二天，潘建偉又和部分青年科技工作者一起來到家鄉(xiāng)東陽，并回到母校東陽中學參加助推東陽發(fā)展座談會，與師生面對面交流。潘建偉回憶，1986年，東陽中學老校友、東陽籍著名物理學家嚴濟慈回到家鄉(xiāng)東陽，自己因為成績好有機會與嚴老見面交流。時任中科大校長的嚴老告訴潘建偉，中科大新校區(qū)即將建成，建議他報考中科大。正因嚴老的鼓勵，1987年考大學時，潘建偉填報了中科大。

當天，面對即將高中畢業(yè)的一群年輕人，潘建偉告訴他們，學習自然科學有著美好未來，“如果你們喜歡自然科學，歡迎你們報考中科大。”

Pan Jianwei Creates Quantum Connection

By Lang Qingyu

On the night of February 8， 2017， 47-year-old Pan Jianwei stepped up to the podium to receive the CCTV “Touch the Heart of China – People of the Year” Award for his outstanding contribution to Chinas quantum communication exploration， specifically， in the field of quantum entanglement. “He is as curious as an innocent child； he fell in love with science and never let go， but keeps fame and money at arms length. He stands on the front row of the world and talks directly to the universe…” The judging panel concludes.

Pans hometown Dongyang （in Zhejiang Province） is known for its fine tradition of respecting education and the diligence of the locals. It is the hometown of Yan Jici， one of Chinas most eminent physicists， and Cai Xitao， a celebrated Chinese botanist， just to name a few among a galaxy of big shots in the world of science.

Born in Mazhai Town in 1970， Pan Jianwei was a troublemaker in the eye of his teachers at primary school. “Boys are boys，” his mother recalled， “He brought the class teacher a lot of headaches， always monkeying around.” A mathematics teacher herself， Pans mother never felt the need to push her son into a so-called ‘bright future. Such a liberal family atmosphere sowed the seeds of self-discipline and independent thinking in the boys mentality throughout his school years. At a very young age， he knew his limits and always knew the way to make improvements and solve problems.

An enthusiastic believer in the beauty of science， Pan Jianwei released his curiosity and thirst for knowledge into his study in his middle school years. At the age of 17， he entered University of Science and Technology of China （USTC）， and got his bachelors degree and masters degree there.

The work of his team was selected as the top breakthrough in 2015 around the world by Physics World. His team won the State Natural Science First Class Award in 2016. Under his leadership， the worlds first quantum satellite， named “Mozi”， was launched successfully on August 16， 2016， realizing the real connection between a satellite and the ground for the first time in the history of quantum communication and bringing the worlds quantum cryptographic system into a new era. Another new milestone came only a couple of months later， with the team announcing the success of record-breaking ten-photon entanglement.

It took more than 10 years solid preparation to blast off “Mozi” into the unfathomably deep universe of quantum key distribution. Pans team took the lead in breaking the limits of lab research in the field of quantum communication in 2003， and demonstrated five-photon entanglement in 2004.

“The goal is to share the success with all people in China in 5-10 years， meaning that what has been achieved will be used on smart phones and benefit the everyday life of everyone in the foreseeable future，” Pan Jianwei predicted in an interview.

When Pan Jianwei met Anton Salinger， a world-famous quantum physicist， at Innsbruck University in 1996， he told the professor that his dream was “to build a world-class quantum physics laboratory in China”. Over the years， he proved himself a doer， not a talker. In 2001， Pan Jianwei returned to China to start building his own team， although his decision drew a lot of fire from his teacher in Austria. Realizing the poor reserve of quantum communication talents in China， he worked closely with world-class teams in Austria and Germany and sent Chinese students to the frontlines of quantum communication science.

Pan Jianwei made his comeback to USTC in 2008， bringing back from Germany the core members of a brand new team and opening a new， bold chapter in Chinas quantum physics exploration.

Pan Jianwei also devotes a lot of time and energy in science education， giving lectures to science students and enthusiasts in his hometown. One of his most recent lectures made in Jinhua is titled Mythology， Philosophy， Internet and the Future.