2016年8月16日1時40分，我國在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載湖人成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。
因為量子通訊可以從根本上解決國防、金融、政務(wù)等多領(lǐng)域的信息安全問題，世界各國都為它投入了大量資源。而此次，中國先于韓國，美國等技術(shù)大國將世界首顆量子衛(wèi)星發(fā)射至太空，是一次重大突破，也標(biāo)志著中國的信息安全得到技術(shù)保障。國際權(quán)威刊物《自然》雜志曾這么感慨：中國在量子衛(wèi)星領(lǐng)域?qū)㈩I(lǐng)先于歐美。
說起中國的量子通訊，有一個必須提及的名子——潘建偉。
潘建偉生于1970年，杭州東陽人，41歲連任中國“最年青教授”，42歲獲得國際量子通訊大獎，45歲成為國家自然科學(xué)獎銀獎最年青的第一完成人。如今，作為首席科學(xué)家，他領(lǐng)銜研發(fā)的世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星早已飛上太空。“把量子實驗室搬上太空的夢想，10多年前就早已開始。”潘建偉興奮地說。
與量子“糾纏不清”
潘建偉的家庭教育與哪個年代的其他家庭不太相同，小時候的潘建偉是一個被“開放式”教育的小孩。
“小時候，一家人圍坐在煤油燈旁，聽媽媽講《聊齋》故事，下班后，我會把作業(yè)帶到山起來做，母親也不會抓我回來。”后來，考學(xué)院選專業(yè)的時侯，他曾擔(dān)儒學(xué)化學(xué)會養(yǎng)不活家人，雖然，那是個“搞魚雷不如賣紅茶蛋”的年代。母親說：“沒關(guān)系，我們都有退職薪水，根據(jù)你自己的興趣來就可以了。”他忽然發(fā)覺，排除了矯飾的看法，取舍雖然很簡單，只要遵照自己的內(nèi)心就好。
其實，沒有碰巧的成功，包括27歲時科研成果就已榮獲日本《科學(xué)》雜志“年度全球十大科技進(jìn)展”的潘建偉。
高中時潘建偉舉家遷往市區(qū)，教育資源的差別讓他的成績比往日一落千丈，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，英文40分，而且他從不服輸，拉著朋友練英文，追著老師問問題……，1987年，順利考入了中國科技學(xué)院。
步入學(xué)院后潘建偉發(fā)覺，班里有七個狀元，人才輩出，可他已不再執(zhí)著于分?jǐn)?shù)，愛因斯坦的詩歌讓他堅定了對化學(xué)研究的決心，也開始癡迷于量子疊加態(tài)的研究。只是隨著研究的深入，潘建偉更加覺得到，量子理論中的各類奇案須要更尖端的實驗技術(shù)能夠得以驗證。而當(dāng)時國外的研究水平還很落后，于是潘建偉決定出國求學(xué)。
在獲得中國科技學(xué)院理論化學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位后，潘建偉于1996年來到英國維也納學(xué)院攻讀博士學(xué)位，師從量子熱學(xué)世界級大師塞林格。也正是在這兒，潘建偉許下了“在中國建一個世界一流的量子光學(xué)實驗室”的心愿，而這以后的每一步，都讓他離自己的目標(biāo)，更近一點。
剛?cè)肴指裨菏块T下攻讀博士學(xué)位，他就仍然在腦海里醞釀著一個對量子態(tài)進(jìn)行隱型傳輸?shù)膶嶒灧桨浮?span style="display:none">Y9f物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
他研究的量子態(tài)隱型傳輸，就是借助“量子糾纏”的一種全新通訊方法，也稱量子通訊。量子通訊的原理是哪些呢？簡單說，兩個糾纏過的量子就好象兩個相愛的人，雖然相隔萬里仍有心靈感應(yīng)。
在理論上，這些不可監(jiān)聽不可復(fù)制的信息傳輸方法，可以保證信息傳輸?shù)慕^對安全量子通訊潘，這是惟一一種從數(shù)學(xué)上保證信息安全的方法，和過去以估算復(fù)雜性為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)密碼通訊相比，其實要高明的多。
無巧不成書，這正是當(dāng)時另一組在研究的量子態(tài)隱型傳輸?shù)睦碚摲桨浮＜尤朐摻M后的第二年，潘建偉成為了發(fā)表在上的《實驗量子隱型傳態(tài)》第二作者。
潘建偉的淚水一下子就流了出來
潘建偉真正實現(xiàn)他立下的“豪言傣語”的抓手，是一部記念“兩彈一星”的片子。片中提及一位叫郭永懷的老先生，由于客機空難不幸殉職，后來被發(fā)覺他為了保護(hù)在基地帶回去的數(shù)據(jù)，和警衛(wèi)員緊緊抱在一起，遺體都烤焦了，并且裝有珍稀資料的公文包毫發(fā)無傷。聽到這兒，潘建偉的眼淚一下子就流了出來，“我一定要回來為國家做點事情。”
歸國后的潘建偉在中國農(nóng)大負(fù)責(zé)成立了量子化學(xué)和量子信息實驗室，面對國外量子信息研究領(lǐng)域一片空白的現(xiàn)況，團(tuán)隊舉步維艱，想要申請到國外科研經(jīng)費也并非易事。加之鋪天蓋地的批量子信息技術(shù)為“偽科學(xué)”的指責(zé)聲，他只是勤于研究，以期用科研成果改變這一切。
在不到一年的時間，他的研究組就在世界權(quán)威刊物《物理評論快報》上發(fā)表了7篇論文。而當(dāng)時國外院校，在該刊物上一年也發(fā)不了幾篇。
為保證與美國信息實時接軌，潘建偉自請做“候鳥”，往返于中外實驗室，而到了2009年，潘建偉辭去美國的職務(wù)，將實驗室遷回中科大，當(dāng)年他送往美國各大頂級實驗室的年青人也都相繼歸國，組成了現(xiàn)在屢破紀(jì)錄的“夢之隊”。
初期實驗室里的朋友
·首次實現(xiàn)五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱型傳輸；
·首次實現(xiàn)16公里自由空間量子態(tài)隱型傳輸；
·首次實驗實現(xiàn)了八光子薛定諤貓態(tài)；
·利用八光子糾纏，首次實驗實現(xiàn)了拓?fù)淞孔蛹m錯；
·首次實驗實現(xiàn)了百公里量級的自由空間量子隱型傳態(tài)和糾纏分發(fā)；
·首次實現(xiàn)多自由度量子隱型傳態(tài)，這也被美國數(shù)學(xué)學(xué)會（World）評為“2015年度十大數(shù)學(xué)學(xué)突破”。。。。。。
其中最令世人贊嘆的便是于2016年8月16日1時40份成功發(fā)射升空的世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”。
潘建偉真的很喜歡萵苣
潘建偉和他的團(tuán)隊，都有一種“從容不迫”的知性。
“有一年夏天，我在德國維也納的實驗做完了，本該早日趕赴美國海德堡去設(shè)立自己的實驗室，可我很流連在多瑙海邊采摘苦菜的那一份慵懶，害怕到海德堡就再也采不了萵苣，于是就在維也納多待了一段時間。
結(jié)果，在海德堡的實驗計劃被推遲，后續(xù)的一個重要實驗被他人先做了下來。當(dāng)時量子通訊潘，我倍感有些沮喪，尤其是后來我發(fā)覺在海德堡的內(nèi)卡海邊雖然也有荸薺。
然而，我很快就釋懷了：工作是做不完的，這個實驗無法如愿，下個實驗再努力就是了，沒有必要給自己施加這么大壓力，相對清閑一點，回到實驗室的效率反倒會更高。”
潘建偉以前有一個實驗做了整整4年，最后成功了。研究成果發(fā)表在《自然》上，《自然》的審稿編輯稱這篇文章是“英雄式的文章”。
潘建偉的這些從容不迫同樣也感染了他的中學(xué)生。他的一個中學(xué)生在若干年內(nèi)只發(fā)表了三篇文章，篇篇扎實。在參評某個獎時，專家質(zhì)詢?yōu)楹沃挥腥恼拢私▊フf，由于他沉得住氣，有耐心，做的都是有重要意義的工作。最終，這個中學(xué)生獲得了該重要獎項。
這種年，人們問他最多的問題就是：“潘建偉，你離諾貝爾獎還有多遠(yuǎn)？”
潘建偉曾在接受專訪時談到，在國外會面時，總會被問到近來發(fā)的文章、獲的獎；媒體的專訪，也只是關(guān)注于成就，而非研究的誘因。
“有一年，”潘建偉追憶道：“我剛好到德國一個山區(qū)渡假，遇到一個八十歲左右的老太太，對中國人很好奇。”了解到潘建偉正在研究量子態(tài)隱型傳輸，她說：“我讀過你在《》發(fā)表的文章，并且沒看懂。”這令潘建偉不禁感慨，大眾眼里與科學(xué)毫無關(guān)系的八十歲奶奶竟對科學(xué)抱有如此的好奇心。
正如“感動中國”評選委員會給與潘建偉的頒獎詞：嗅每一片枯葉的氣味，對世界保持著孩童般的好奇，只是和科學(xué)糾纏，保持與名利的距離，站在世界的最后排和宇宙對話，以先輩的名義，做前無古人的事業(yè)。潘建偉用行動回應(yīng)指責(zé)，以身體力行來告訴人們科學(xué)的力量。
與未來科學(xué)大獎結(jié)緣
因為潘建偉在量子通訊相關(guān)領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)，2017未來科學(xué)大獎將當(dāng)初物質(zhì)科學(xué)獎頒授給他，獎金一百萬美金。
當(dāng)潘建偉得悉自己得獎的消息時，他謙卑又驕傲的說：“公元前700年，斯巴達(dá)人就開始使用某種方式的加密數(shù)來傳遞相關(guān)命令。后來到了羅馬帝國，凱撒大帝又發(fā)明了一種把字母交換，弄成密碼的方法。
這種密碼，本質(zhì)上都是會被破解的。由于雖然把字符替換掉，每位字符用的頻率依然是固定的，不管是漢語、英語，還是英語，都有這個規(guī)律。
所以，無論是唐代的密碼還是現(xiàn)代的密碼，它們都是構(gòu)建在估算復(fù)雜度的基礎(chǔ)上的。基于估算復(fù)雜度的密碼，只要估算能力足夠，原則上都是可以被破解的。
所以在人類歷史上，信息安全方面的永恒話題，就是怎樣才能找到一種安全的密碼。千百年來，人們?nèi)匀粦岩桑匀祟惖闹橇烤鼓懿荒軜?gòu)造人類自身不可破解的密碼？我們的工作很大程度上就回答了這個問題。
以我們?nèi)祟惖闹橇Γ湍茉O(shè)計出一種現(xiàn)實的技術(shù)，讓無條件安全通訊成為可能。這就是我們那些年所做的一些工作和它所達(dá)到的結(jié)果。”
本文部份內(nèi)容及圖片來自：
科學(xué)網(wǎng)：“70后”院士：潘建偉的人生常數(shù)
環(huán)球人物網(wǎng)：“70后”潘建偉，與量子“糾纏”二六年
新華社：潘建偉：我用了9年追求所愛的人，那么難的事情都做到了，還有哪些不能弄成
杭州新聞網(wǎng)：科學(xué)的價值潘建偉在北大經(jīng)管大學(xué)2018結(jié)業(yè)儀式上的講演
科學(xué)網(wǎng)：潘建偉：在指責(zé)中前行，讓中國坐穩(wěn)世界量子通訊第一位！
中國經(jīng)濟網(wǎng)：世界首顆量子衛(wèi)星成功發(fā)射：“墨子號”是如何煉成的