潘建偉和他的量子夢(mèng)之隊(duì)

陳竹沁

“愛(ài)因斯坦一定會(huì)對(duì)此感到驚訝”

在1992年的本科畢業(yè)論文中，綽號(hào)“阿爾伯特”的中科大近代物理系學(xué)生潘建偉，選擇站在“偶像”愛(ài)因斯坦一邊，集中研究、總結(jié)了量子世界的各種佯謬。此后25年窮極探索，從一張桌子的距離，到千公里級(jí)的“星地穿越”，他所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明 ：愛(ài)因斯坦是錯(cuò)的。

他培養(yǎng)出數(shù)位“操縱光子的巫師”，從三光子到十光子，一路保持世界領(lǐng)先，將“量子糾纏”進(jìn)行到底；他將“量子隱形傳態(tài)”從科幻世界帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)距離和維度的多次跨越。

正是借助這些基礎(chǔ)特性，量子保密通信正在中國(guó)率先從夢(mèng)想王國(guó)邁入產(chǎn)業(yè)化軌道；量子計(jì)算機(jī)和量子精密測(cè)量的基礎(chǔ)研究，也日益成為大國(guó)“必爭(zhēng)之地”。至少15年以上的長(zhǎng)遠(yuǎn)目光，令潘建偉團(tuán)隊(duì)在中國(guó)的這些前沿應(yīng)用領(lǐng)域，牢牢占據(jù)主角的位置。

如今他執(zhí)掌著上億元科研經(jīng)費(fèi)，同時(shí)是國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人和商業(yè)巨頭頻繁的座上賓。他沒(méi)有辜負(fù)20年前的自己——在奧地利，博士導(dǎo)師、量子實(shí)驗(yàn)物理權(quán)威塞林格問(wèn)：“你的夢(mèng)想是什么？”當(dāng)年28歲的潘建偉壯志滿(mǎn)懷地回答：“在中國(guó)建一個(gè)世界一流的量子物理實(shí)驗(yàn)室?！?/p>

中國(guó)量子信息領(lǐng)域登上國(guó)際頂級(jí)期刊的論文，近2/3從這里產(chǎn)生，累計(jì)過(guò)百篇；其中，2012年受邀為“物理學(xué)圣經(jīng)”《現(xiàn)代物理評(píng)論》撰寫(xiě)的長(zhǎng)篇綜述論文，無(wú)可爭(zhēng)議地奠定其在多光子糾纏和干涉領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)軍地位；2016年“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星發(fā)射，隨后量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子糾纏分發(fā)在1200-1400公里的尺度上實(shí)現(xiàn)，更是吸引國(guó)際科學(xué)界矚目……“潘之隊(duì)”享譽(yù)海外。

獎(jiǎng)項(xiàng)紛至沓來(lái)。2017年12月18日，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Nature》（《自然》）發(fā)布年度十大人物，中科大教授潘建偉上榜；不到一個(gè)月，2018年1月10日，潘建偉又在第48屆量子電子物理學(xué)大會(huì)上，獲頒蘭姆獎(jiǎng)（Willis E. Lamb Award），以表彰他在光量子信息前沿研究領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)貢獻(xiàn)。

然而近兩年，潘建偉愈發(fā)意識(shí)到時(shí)間的飛速流逝，因?yàn)閮H僅“世界一流”還不夠，他的目標(biāo)是“百年老店”。年近半百，放在中科院院士里，是絕對(duì)的年輕派，他卻儼然背著一副“思想重?fù)?dān)”。

“百年老店首先要有一種傳統(tǒng)。如果就靠一個(gè)人，可能他在的時(shí)候做得比較好，慢慢他年紀(jì)大了，可能隊(duì)伍就萎縮了。”潘建偉時(shí)不時(shí)催促團(tuán)隊(duì)里的年輕人，趕緊開(kāi)辟新方向，獨(dú)立開(kāi)展工作，而不是由他繼續(xù)主導(dǎo)新方向的討論和選定。

“光量子信息處理是我的老本行，盡管我現(xiàn)在親自到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)比較少，但是再怎么做我都知道是在我的那個(gè)shadow（陰影）之下。要是他們?cè)谛碌姆较蛏献龀鲂碌墓ぷ?，在?guó)際上達(dá)到我們?cè)诠饬孔有畔⑻幚眍I(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位，才能夠算是真正的成功?！闭f(shuō)這話(huà)時(shí)，潘建偉又習(xí)慣性地蹙緊了眉頭。

就像一片森林，每一棵樹(shù)都獨(dú)立生長(zhǎng)，又根脈相接?！靶纬裳芯總鹘y(tǒng)很重要，這樣目標(biāo)可以放得更長(zhǎng)遠(yuǎn)，幾十年如一日一直往前走，一代代傳下去，就比較從容、持久，不會(huì)太浮躁。”潘建偉說(shuō)。

“朝圣”之路

2016年1月8日，人民大會(huì)堂。潘建偉接過(guò)半個(gè)上身大的紅皮證書(shū)——“最具含金量”的國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，頒給“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”。41歲成為“最年輕中科院院士”的他，以45歲之齡，領(lǐng)銜中科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室五人團(tuán)隊(duì)，刷新中國(guó)自然科學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)的“最年輕獲獎(jiǎng)?wù)摺奔o(jì)錄。

彭承志、陳增兵和他一樣是“70后”。位列項(xiàng)目第三、第四完成人的陳宇翱、陸朝陽(yáng)則是“80后”，兩人都曾是潘建偉在中科大帶的研究生，獲獎(jiǎng)當(dāng)年分別是34歲和33歲，五年前便入選首批“青年千人計(jì)劃”，成為教授。師徒三人先后于2005、2013、2017年斬獲歐洲物理學(xué)會(huì)菲涅爾獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)每?jī)赡觐C一次，作為量子電子學(xué)和量子光學(xué)領(lǐng)域青年科學(xué)家的最高榮譽(yù)，專(zhuān)門(mén)獎(jiǎng)勵(lì)35歲以下的佼佼者。

量子具有疊加狀態(tài)，糾纏現(xiàn)象是它的基本特性，即使相距遙遠(yuǎn)，一個(gè)粒子的行為也會(huì)影響另一個(gè)的狀態(tài)。通過(guò)量子糾纏，無(wú)需傳輸載體，就可實(shí)現(xiàn)量子遠(yuǎn)距離隱形傳態(tài)。

自誕生以來(lái)，量子力學(xué)素有“男孩物理學(xué)”的戲稱(chēng)。愛(ài)因斯坦1905年提出光量子假說(shuō)，26歲；玻爾1913年提出原子結(jié)構(gòu)理論，28歲；海森堡1925年創(chuàng)立矩陣力學(xué)，1927年提出測(cè)不準(zhǔn)原理，是24歲到26歲。量子力學(xué)奠基人之一波恩在哥廷根的理論班，被人叫作“波恩幼兒園”。

獲獎(jiǎng)兩天后，“潘之隊(duì)”五人排排坐，在中科大上海研究院會(huì)議室，接受媒體集體采訪(fǎng)?；貞涍@一幕，陸朝陽(yáng)笑說(shuō)，“有幾個(gè)記者非要采訪(fǎng)，問(wèn)了一堆問(wèn)題，我們坐成一排都不說(shuō)話(huà)，看著潘老師，有他在我們就可以偷懶一點(diǎn)?！?/p>

就在這次對(duì)話(huà)中，潘建偉第一次提出，要把實(shí)驗(yàn)室開(kāi)成“百年老店”——就像科學(xué)史上如雷貫耳的德國(guó)馬普所、英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。陳宇翱和陸朝陽(yáng)正是被推薦到這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)，然后歸國(guó)。

現(xiàn)在，幾乎所有世界頂尖實(shí)驗(yàn)室，都向潘建偉團(tuán)隊(duì)敞開(kāi)國(guó)際交流的大門(mén)；一位正在潘建偉團(tuán)隊(duì)交流的中山大學(xué)博士生則告訴我，來(lái)到這里，對(duì)他而言就如同“朝圣”。知乎上，中科大的學(xué)生留言，潘建偉實(shí)驗(yàn)室所招本科生要求之高難望項(xiàng)背，附和者眾。

研究院辦公樓底樓大廳，有兩面石灰?guī)r裝飾墻，愛(ài)因斯坦的畫(huà)像就掛在“科圣”墨子和“量子理論之父”普朗克之后。轉(zhuǎn)角，玻爾和薛定諤、費(fèi)曼、沈括、張衡等人排成一列。一條緯線(xiàn)，數(shù)條經(jīng)線(xiàn)，分割整個(gè)墻面，每個(gè)畫(huà)框的三條邊與這些線(xiàn)條嚴(yán)絲合縫。

毋庸置疑，這都是潘建偉的手筆?！芭死蠋熅褪亲鍪伦非髽O致的這么一個(gè)人，”陸朝陽(yáng)說(shuō)。到什么地步？走進(jìn)別人的辦公室，他一眼看到墻壁開(kāi)裂了，“哎？！趕緊叫人來(lái)修一下”；在下水道看到一個(gè)瓶子，也會(huì)向分管基建的副院長(zhǎng)“打小報(bào)告”。

“名人堂”一旁的兩塊立柱，上上下下掛著好幾塊牌子：“量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心”（教育部“2011計(jì)劃”）、“量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院”、“量子保密通信‘京滬干線(xiàn)上海運(yùn)控中心”、“量子科學(xué)衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)中心”、“中國(guó)科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”。endprint