潘建伟：实现量子通信中国“领跑”

潘建伟工作照 资料图片

首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输；首次实现16公里自由空间量子态隐形传输；首次实验实现了八光子薛定谔猫态；利用八光子纠缠，首次实验实现了拓扑量子纠错；首次实验实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发；首次实现多自由度量子隐形传态，被英国物理学会评为“2015年度十大物理学突破”；2016年成功发射升空世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”并被写入十九大报告；2017年9月，中国量子保密通信骨干网络，也是世界首条远距离量子保密通信干线——“京沪干线”开通……

这一系列令世界瞩目的“首次”背后，都能看到一个人的身影，他就是中国科学院院士、量子科学实验卫星“墨子号”项目和中国量子保密通信骨干网络“京沪干线”项目首席科学家、中国科技大学常务副校长潘建伟。

1996年，潘建伟，这个从浙江东阳走出的农家子弟，在获得中国科技大学理论物理学士和硕士学位后，来到奥地利维也纳大学攻读博士学位，师从量子力学世界级大师塞林格。也正是在这里，潘建伟许下了“在中国建一个世界一流的量子光学实验室”的愿望，而这之后的每一步，都让他离自己的目标更近一步。

2001年，潘建伟回到中国科大，在中科院、国家自然科学基金委和科技部等主管部门的经费支持下，开始筹建实验室，组建研究团队。2011年，量子科学实验卫星正式立项，2013年“京沪干线”立项。量子保密通信在中国如火如荼发展。“我们的科研团队已经是国际牵头的第一方阵。”潘建伟底气十足地说。

随着队伍的不断壮大，潘建伟团队的科研能力与实力也在快速提升，从最初实现多个光量子纠缠，到2016年8月16日，“墨子号”量子科学实验卫星发射成功。随后，“墨子号”量子卫星在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发、星地高速量子密钥分发、地星量子隐形传态三大科学目标，我国在量子通信领域跻身国际领先地位。潘建伟团队在量子通信领域已经代表中国实现了由“跟跑”向“并跑”和“领跑”的跨越。

与此同时，潘建伟还时刻把人才培养放在重要的位置。截至目前，潘建伟团队已经累计培养了140多名博士，进一步壮大了中国的量子科学研究的后备力量。

2017年9月29日，世界首条远距离量子保密通信骨干网线“京沪干线”正式开通。“京沪干线”正在为探索量子通信干线业务运营模式进行技术验证，已在金融、电力等领域初步开展了应用示范并为量子通信的标准制定积累了宝贵经验。

2019年1月，美国科学促进会宣布，潘建伟领衔的“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予2018年度克利夫兰奖。这是克利夫兰奖设立90余年来，中国科学家在本土完成的科研成果首次获得这一荣誉。

不久前，潘建伟团队与国内外科学家合作，在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠缠以及非定域性。这被业界称作“里程碑式的实验”，第一次探索了来自星光的量子现象。“不久的将来，技术验证和安全攻防检测逐步完成，并形成量子保密通信标准之后，量子保密通信的产业化应用应该会很快，全球量子通信时代也将到来。”潘建伟预测。

（本报记者 常河）