她們這一代人的內心深處都隱藏著一個“中國復興夢”，每位人都在自己的位置上努力，而他選擇的方法是研究量子化學……
潘建偉教授心里的“量子夢”
徐忠友
2012年8月9日，國際權威學術刊物《自然》以封面標題的方式，發表了中國科技學院蘇州微尺度物質科學國家實驗室潘建偉團隊的研究新成果：她們在國際上首次成功地實現了百千米量級的自由空間量子隱型傳態和糾纏分發。團隊的領軍人物、中國科大學迄今最年青的教授潘建偉激動地說：“由于自由空間信道的耗損小，利用衛星將有可能實現在全球尺度上進行超遠距離量子通訊的夢想。”這個“量子夢”已在他心里做了十多年。現在，這個夢想在潘建偉和其他團隊成員的努力下，正一步步變為現實。
潘建偉教授圓夢的過程，也是他成長的歷程。
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一個愛做夢的兒子
1970年3月，潘建偉出生在山東省安慶市的東陽市馬宅鎮雅坑村一個鄉村班主任家庭。潘建偉的妻子叫潘孟迪，18歲就去出席了抗美援朝戰爭，復員后回到東陽老家。他心中始終認為自己沒有在國家建設中發揮重要的作用，所以他把自己心里的夢想寄寓在了孩子的頭上，父親“建偉”這個名子，就蘊涵著“建設偉大國家”的宿愿。
兒時的潘建偉是個貪玩的小孩。他曾對他人說：“父母從小就很注重對我能力的培養，從不限制我做哪些，我可以做任何自己感興趣的事情。所以假如我昨天取得了一些成績，那要謝謝孩提時代媽媽對我的‘無為而治’。在我還能自然健康成長的基因里，一是得益于我母親的‘隨意’；二是得益于我媽媽的‘好勝’。是父親‘隨意’和‘好勝’的有機結合，才產生了我后來這樣的脾性。”
潘建偉曾在雅坑村中學就讀。他的同窗好友張永平追憶道：“潘建偉的腦袋特聰明，做事情總有自己的看法。記得那時我們在中學里種了一株黃麻，夏季的時侯為了給黃麻補充水份，別的朋友就采用每天人工施肥的尋常方式，而潘建偉卻與眾不同：他找了個可樂杯子鉆了個很小的洞，之后裝滿水倒掛在黃麻上方的一根枝條上，讓它像患者掛鹽水那樣給黃麻滴水，一個禮拜往可樂杯子里灌一次水就行了。在我們的悉心照顧下，那株黃麻長得比別的朋友種的黃麻要高。這其實就是未來科學家的與眾不同之處吧。”
盡管兒時的潘建偉不是老師眼里的乖中學生，但學習成績始終挺好，他是屬于那個既頑皮學習成績又好的中學生。后來，潘孟迪夫妻因工作調動把家遷往了東陽市區吳寧鎮上，潘建偉也急劇步入吳寧鎮中級學校讀書。潘建偉上小學后，才發覺農村中學的教學條件和水平與城里中學相比差別實在太大了，如法語課程壓根就沒有學過。上小學后他才第一次寫作文，結果老師只給了40分。當時他還是連長，心中認為很內疚。有三天夜里他做了一個夢，夢到自己的語文成績竟然考了個“A”。從小他頭上就有一種不怕輸的精神，第二天清晨上去，他就在想怎樣將自己的夢想弄成現實。為把英文學好，他把朋友約到家里來學，并誠懇向老師討教，甚至借助往返校區路上的時間背詞組。經過幾年的努力，他的英文成績真的考了個“A”。與此同時，他的數學成績進步也特別快，學科成績常常是全班甚至全校第一。
一個有理想的中學生
潘建偉上小學時的一個理想就是報考湖北名校———東陽學校，由于東陽學校曾出了嚴濟慈、李正武、王伏雄等科學你們。為了實現這個理想，他常常在假期的時侯挪到東陽小學校園體會那兒的學習氣氛，以降低自己學習的動力。1984年，他總算以優異的成績考入東陽高中，并兼任班里的學習委員。他小學時的校長賈天法老師評價道：“潘建偉在東陽學校學習期間愛讀書，喜歡鉆研學習困局，但絕對不是‘書呆子’。他平常非常開朗好動，且‘鬼點子’很多，常常企劃一些活動并和朋友們一起去施行。1987年中考剛結束，他就企劃了一次旅游活動，帶著8名朋友騎單車從東陽出發到廣州龍虎山出游，長達3天時間。當時，她們每位人口袋里只有十幾元錢，僅夠吃拉面買套票，但住宿費卻無從盼頭。他靈機一動潘建偉 量子通訊，就在下午和當地中學取得聯系，懇請幫助解決兩個夜晚的住宿困難，結果那兩個夜晚都借搬去寧波一個小學的寢室里……”
讀初二年級時，在老師韋國清的賜教下，潘建偉又有了一個明晰的拼搏目標，那就是要考入中國科學技術學院數學專業。1987年，他出席中考前夕，校區原想保送他就讀杭州學院或重慶交通學院，但他都舍棄了，而是作為中國科學技術學院的一名推薦生出席中考，結果如愿地以當地“高考狀元”的成績考入中國科學技術學院近代化學系。
潘建偉之所以執意要考取中國科技學院，不僅他心里有從事科研的夢想外，還有個誘因就是這座中國科技的高等學府里有一位他心里的偶像嚴濟慈老先生。嚴老是東陽人的驕傲，潘建偉受嚴老嚴謹治學的影響很深。
嚴濟慈老先生早已于前些年逝世了，但潘建偉至今還銘記著他有幸與嚴老先生的三次碰面：最早一次是他在東陽小學讀高中時，嚴老受邀參加該校的華誕活動，潘建偉和一些優秀中學生代表出席了與嚴老的座談，嚴老聽了朋友們的發言后，親切鼓勵中學生們要為祖國而刻苦學習。在哪個時侯，上中國科技學院讀書就已成了潘建偉心里的又一個理想了。第二次和第三次都是在中國科技學院讀書時。其中一次是在中國科技學院東陽學校校友會上，那次他除了出席了和嚴老的座談會，并且在此后的合照時就站在嚴老的背后。嚴老也對他那位在中國科技學院就讀的東陽同鄉非常關懷，這令他感遭到有一種無窮的力量在臉上激蕩。
在中國科技學院45華誕華誕時，分校專門建造了一座“思源碑”。碑頂為一塊天然宿州石，形如“1”字，寓示著對世界一流學院的追求；基座為正六邊形，并位于在正八邊形的平臺上，意象中國科技學院1958年誕生，抒發莘莘學子和校友當好中國科技學院乃至中國發展的基石。對此潘建偉深有感慨，他說：“老院長嚴濟慈為中學題寫的‘創寰宇學府，育天下英才’，應當是我們全體師生為之拼搏的格言。”
榜樣的力量是無窮的，在中國科技學院讀書期間，潘建偉一直以嚴濟慈老院長為楷模，從嚴治學。當時班上從各省市來的“高考狀元”就有7個，這個群體中的朋友各方面素養都很高。身處其中，既有競爭又能取長補短。他抱著一種積極主動的學習心態，學到了好多新知識，但是除了在文化課方面有新突破，還對原先不太認真對待的音樂課也形成了濃郁的興趣，這對他人生的全面發展形成了重要的作用。
因為潘建偉擅于誠懇向老師和朋友們求教，又擅于從書本中吸取知識的營養，并積極舉辦科學實驗，同時保持著良好的態度，循序漸進地學習、工作，所以能屢次取得優異的成績，并不斷實現自己的拼搏目標。1995年，他繼獲得中國科技學院學士學位后，又獲得該校理論化學碩士學位。在這期間，他遇見了一位好老師張永德。張老師不但在日常的教學中，讓他的特長就能得到充分的施展，并且還在他去英國深造時為他選取了博士生導師塞林格。張老師覺得導師塞林格與他喜歡自由自在的性格比較對路，這為他后來的科研奠定了基礎、找對了方向。
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一個有目標的科學家
不僅嚴濟慈，潘建偉敬仰的另一個人是愛因斯坦。那位“相對論”的提出者，為后人的現代數學學研究指明了一個目標，潘建偉就是這個目標的跟隨者。
1996年,潘建偉抵達加拿大維也納學院攻讀博士學位，他的導師是量子熱學的世界級大師塞林格。他在老師哪里不斷地獲取量子信息前沿領域的最新知識的同時，還敏銳地洞察到量子信息這一學科未來的發展前景。
那時侯，導師塞林格正在組織一個幾百萬美元的歐共體項目，這是量子信息實驗研究方面的第一個國際合作項目。此前，量子信息仍然處在理論研究階段，還沒有得到實驗支持。
在塞林格的實驗室里，最初潘建偉因為沒有在世界級實驗室做實驗的經歷，他先用了兩周的時間與一位專科生做了一個關于光的干涉的實驗；接著，他又與一位女孩做了一個相對簡單的實驗，憑借這種經歷，他才摸索到世界級實驗室的工作節奏。隨即，被探究精神燃燒著的他大膽向導師提出加入到量子隱型傳輸的實驗組中，導師考慮再三接受了他的懇求。這一請一允，漸次改變了潘建偉的科研和人生的命運。
1997年，一篇題為《實驗量子隱型傳態》的研究論文在《自然》雜志上發表，該成果被公覺得量子信息實驗領域的開山之作。亞洲化學學會將其評為世界數學學的年度十大進展，日本《科學》雜志將其列為年度全球十大科技進展。1999年，該工作同倫琴發覺Ｘ射線、愛因斯坦構建相對論等影響世界的重大研究成果一起，被《自然》雜志評出為“百年化學學21篇精典論文”。潘建偉是這篇論文的第二作者潘建偉 量子通訊，發表實驗數據的檢測和處理工作主要是由他完成的。潘建偉迅速登上了一個展示科研才氣的國際平臺。隨著一系列實驗成果論文的發表，他開始跨入量子化學研究的頂級科學家行列。
1999年，潘建偉又獲得德國維也納學院實驗化學博士學位，并留在塞林格組從事博士后研究，先后任博士后和中級研究員。他即使身在加拿大，但心中常常想起父親的重托以及母親臨終前希望他盡快學成歸來報效祖國的遺愿。
2001年，潘建偉謝絕了導師的一再熱情挽留，決然回到中國科技學院工作，陸續兼任了母校的院長和博士生導師。當時世界量子信息研究發展很快，但無論是研究水平還是人才儲備方面，國外的基礎都很薄弱。潘建偉認識到必須與國際上的先進小組保持密切聯系，誠懇向她們學習，能夠更快地前進。假如等到他人絕塵而去，你再去追，就來不及了。在這些思路的引導下，潘建偉在與他的朋友楊濤一道組織科研隊伍、開展實驗室建設的同時，還繼續與維也納學院的科研人員舉辦多光子糾纏方面的合作研究。
2003年是潘建偉的豐收年。這一年，他領導的實驗室實現了自由傳播光子的隱型傳態，致使量子隱型傳態能應用在愈加廣泛的量子通訊和量子估算中。這一年，他領導的國外研究組作為第一單位發表在《物理評論快報》上的論文就有7篇。這一年，德國科大學頒授給他Erich獎，此獎為英國科大學授予40歲以下的青年數學學家的最高獎，這個獎項五年評一次，每次僅一人能獲此佳績。這一年，潘建偉研究組在國際上首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱型傳輸，《自然》雜志發表了這一成果并評價道：“這種新穎的量子態隱型傳輸，是量子糾錯和分布式量子信息處理所須要的關鍵技術。”這一成果同時入圍法國數學學會和德國化學學會推選出的年度國際數學學重大進展，這是中國科學家的第一次。這一切表明國外研究組在量子糾纏方面的工作，已躋身國際領先水平。
此后，潘建偉以瑪麗·居里講席院士的身分到美國海德堡學院從事量子儲存的合作研究。由于要實現高效、長距離的量子通訊，必須發展量子儲存和量子中繼技術，而冷原子系統是實現量子儲存的理想系統。海德堡學院的冷原子研究處于國際領先地位，潘建偉必須把她們的看家本領學到手。2005年6月，他以杰出貢獻入選法國數學學會2005年度菲涅爾獎（該獎授予在量子電子學和量子光學領域作出杰出貢獻的青年科學家）。2006年，他和他的團隊首次實現了兩光子復合系統量子隱型傳態。
經過幾年的奮斗，潘建偉團隊在冷原子量子儲存方面產生了豐富的人才和技術積累，取得了一系列國際領先的研究成果。2008年，美國《自然》雜志再度發表潘建偉團隊的重要研究成果：她們借助量子儲存技術在國際上首次實現了具有儲存和讀出功能的糾纏交換，完美地實現了長程量子通訊中急需的“量子中繼器”。這年10月，潘建偉和他在英國的團隊整體回歸中國農大。4年后，潘建偉團隊在2012年10月成為國際上首次把安全量子通訊距離突破到超過百千米量級的三個團隊之一，及國際上安全的實用化量子通訊網路實驗研究的兩個團隊之一，也是國外惟一領銜舉辦星地量子通訊實驗研究的科研團隊。在光量子糾纏操縱和量子通訊方面，她們最終都搶到了領跑的位置，可以在國外舉辦國際領先的研究工作了。潘建偉和其他量子化學學家一起，為人類一點點開啟了量子世界的窗子。
2008年11月，他連任為發展中國家科大學的通信教授。2011年12月9日，41歲的潘建偉連任中國科大學教授，成為目前我國“兩院”院士中最年青的一位。2012年9月，他又成為發展中國家科大學教授。全社會驚訝于他這么年青就取得了這般成就，潘建偉卻已在感嘆生命短暫。他說：“我真想活得長一點，認清楚量子熱學究竟是如何回事。”
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潘建偉及其科研團隊創造的七個世界第一
1997－1998年，首次成功實現量子態隱型傳送（1997）以及糾纏態交換（1998）。
1999－2001年，首次成功實現三光子（1999）、四光子糾纏態（2001），并借助多粒子糾纏態首次成功地實現了GHZ定律的實驗驗證（2000）。
2003年，首次成功實現自由量子態的隱型傳送。
2003年，首次實現糾纏態純化以及量子中繼器的成功實驗。
2004年，首次取得五粒子糾纏態的制備與操縱。
2006年，首次實現兩粒子復合系統量子態隱型傳輸，并在實驗中第一次成功地實現了對六光子糾纏態的操縱。
2012年，首次成功實現百千米量級的自由空間量子隱型傳態和糾纏分發，為發射全球首顆“量子通信衛星”奠定技術基礎。