潘建偉：實現量子通信中國“領跑”

潘建偉工作照 資料圖片

首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸﹔首次實現16公裡自由空間量子態隱形傳輸﹔首次實驗實現了八光子薛定諤貓態﹔利用八光子糾纏，首次實驗實現了拓扑量子糾錯﹔首次實驗實現了百公裡量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發﹔首次實現多自由度量子隱形傳態，被英國物理學會評為“2015年度十大物理學突破”﹔2016年成功發射升空世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”並被寫入十九大報告﹔2017年9月，中國量子保密通信骨干網絡，也是世界首條遠距離量子保密通信干線——“京滬干線”開通……

這一系列令世界矚目的“首次”背后，都能看到一個人的身影，他就是中國科學院院士、量子科學實驗衛星“墨子號”項目和中國量子保密通信骨干網絡“京滬干線”項目首席科學家、中國科技大學常務副校長潘建偉。

1996年，潘建偉，這個從浙江東陽走出的農家子弟，在獲得中國科技大學理論物理學士和碩士學位后，來到奧地利維也納大學攻讀博士學位，師從量子力學世界級大師塞林格。也正是在這裡，潘建偉許下了“在中國建一個世界一流的量子光學實驗室”的願望，而這之后的每一步，都讓他離自己的目標更近一步。

2001年，潘建偉回到中國科大，在中科院、國家自然科學基金委和科技部等主管部門的經費支持下，開始籌建實驗室，組建研究團隊。2011年，量子科學實驗衛星正式立項，2013年“京滬干線”立項。量子保密通信在中國如火如荼發展。“我們的科研團隊已經是國際牽頭的第一方陣。”潘建偉底氣十足地說。

隨著隊伍的不斷壯大，潘建偉團隊的科研能力與實力也在快速提升，從最初實現多個光量子糾纏，到2016年8月16日，“墨子號”量子科學實驗衛星發射成功。隨后，“墨子號”量子衛星在國際上率先實現了千公裡級星地雙向量子糾纏分發、星地高速量子密鑰分發、地星量子隱形傳態三大科學目標，我國在量子通信領域躋身國際領先地位。潘建偉團隊在量子通信領域已經代表中國實現了由“跟跑”向“並跑”和“領跑”的跨越。

與此同時，潘建偉還時刻把人才培養放在重要的位置。截至目前，潘建偉團隊已經累計培養了140多名博士，進一步壯大了中國的量子科學研究的后備力量。

2017年9月29日，世界首條遠距離量子保密通信骨干網線“京滬干線”正式開通。“京滬干線”正在為探索量子通信干線業務運營模式進行技術驗証，已在金融、電力等領域初步開展了應用示范並為量子通信的標准制定積累了寶貴經驗。

2019年1月，美國科學促進會宣布，潘建偉領銜的“墨子號”量子科學實驗衛星科研團隊被授予2018年度克利夫蘭獎。這是克利夫蘭獎設立90余年來，中國科學家在本土完成的科研成果首次獲得這一榮譽。

不久前，潘建偉團隊與國內外科學家合作，在國際上首次實驗觀察到量子點單光子和太陽光之間的雙光子干涉、量子糾纏以及非定域性。這被業界稱作“裡程碑式的實驗”，第一次探索了來自星光的量子現象。“不久的將來，技術驗証和安全攻防檢測逐步完成，並形成量子保密通信標准之后，量子保密通信的產業化應用應該會很快，全球量子通信時代也將到來。”潘建偉預測。

（本報記者 常河）