前不久，中國自然科學領域最高獎“國家自然科學獎”迎來45歲的最年青得主——中國科大學教授、物理學家潘建偉。潘建偉院士27歲榮獲“年度全球十大科技進展”，41歲連任“最年青教授”，42歲獲得國際量子通訊大獎。現在，45歲的潘建偉正率領中國科學技術學院量子化學科研團隊，創下一個又一個世界紀錄。
前不久，潘建偉作客中央電視臺綜合頻道《開講啦》，為你們述說了“量子科學”。在潘建偉教授眼里，“量子熱學”不僅可以來了解宇宙的歷史，也可以促進一個新的學科的發展。小C聽了他的講演，覺得人生觀都有了改變，這是為何呢？一上去看：
探求的動機
講演者潘建偉
我在法國留學的時侯，到阿爾卑斯山山區大峽谷，極少有外國人會到哪個地方去周游。我看到一個大約80多歲的滿身白發老太太坐在輪椅上。她看到我以后，十分高興。聊上去她就問我是干哪些的，我說我是做量子化學的。之后她進一步問我，你做量子化學的哪一方面？我說我就是在做那個稱作量子信息，量子態隱型傳輸，用英語就稱作像時空穿越上面的那么一個東西，她說我讀過你在《自然刊物》發表的那篇文章。當時我十分感動，一個80歲的老太太，她還是對我們的科學保持著這樣一種原始興趣的初心。我認為她其實是一個例外。
過了幾年以后，由于我的耳朵上面長了些東西。之后我在海德堡學院，做了摘除囊腫的放療。做完放療，我醒過來以后特別痛楚，剛好護士站在我的床前。她說潘院士，你是不是就是研究跟時空穿越類似的東西啊？我說是啊。她說你能不能給我講講。但由于我當時耳朵上面插著兩個管子，十分苦悶。我說如今我講不了，我將來獻給你點資料吧。我想講哪些呢？我就認為一個護士也是感興趣，一個鄉村上面老太太也是感興趣。昨天我在外邊的時侯聽，有多少人在學數學，似乎據說只有一個人舉手，對吧？那我認為假如你們對科學沒有這些原始的沖動，沒有興趣的話，我們就不可能弄成一個真正的創新的國家。
這么下邊我想跟你們聊一聊就是探求的動機。就是作為科學家，非常關心宇宙的規律是怎樣樣的？通過規律研究，希望還能曉得我們是從那里來？會到那里去？人類追求的過程當中，始終希望才能理解我們是如何來？我們的未來是怎樣樣的？來找尋一種安全感。并且在過去，由于沒有科學，只有靠我們種種的想像。這么這個事情經過幾千年的知識積累以后，到了1687年雖然有十分大的改變。在1687年之前，伽利略把玻璃片弄成望遠鏡去看太空了，他看見了木星環等等。也就是我們開始就能探求整個宇宙是如何樣了，除了是這個月球如何樣。
到1687年，牛頓在好多前人知識的基礎之上，發表了一部著作叫作《自然哲學的物理原理》，改變了整個人類的進程。這部書告訴我們，我們的進化通過微積分是完全可以估算的。這哪些意思呢？我們原本認為上天是十分神圣的。牛頓就表示蘋果掉地上，星星在天上轉，都可以算下來。這個時侯你會覺得原先我可以估算神圣的上天、星星運行的軌道，這在科學上的自豪感是無比巨大的，我們還可以來估算未來。假如你進一步想的話，你就馬上會倍感特別地沮喪，完了，我的命運是不是也是在宇宙誕生的時侯就早已決定了呢？例如說潘建偉成為化學學家，撒貝寧成為主持人，雖然根本不是我們自己努力的結果。如同是我們明天在這地方開講，也是在宇宙剛才誕生的時侯，一切事情都早已注定了。為何呢？牛頓熱學告訴我們，可以估算的。所以好多化學學家，有些大科學（家）厘清楚問題以后，他說我們這個世界是宿命的，拼搏是毫無意義的，于是她們就自盡了。
仍然到上世紀初，又一個新的革命誕生了，就是量子熱學誕生。量子熱學十分有意思。它跟原先的牛頓熱學和我們的精典熱學完全不一樣。牛頓熱學告訴我們，例如像我潘建偉，我昨天在上海這個地方做演講的話，我就不可能在成都。但在量子熱學有個概念——作為一個微觀客體，當你沒在看，他在南京和上海的時侯，他可以同時在兩個地方，處于一種疊加的狀態。我們就把這樣一種狀態叫作量子疊加態。
量子，是數學學的概念，作為不再可分割的基本個體，量子拿來形容微觀世界的一種傾向，物質或粒子的能量都傾向于不連續的變化，即事物不是明晰的非此即彼，而是此與彼的某種仍未確定的疊加態。舉個事例，潘院長要從美國柏林飛到中國上海，客機有兩種飛行路線，一條是柏林-中轉俄羅斯-到上海，另一條是柏林-中轉美國-到上海，假如潘院士在客機上睡覺了，這么他不曉得客機究竟是從俄羅斯中轉還是在美國中轉，這時，藥量子力學看世界的潘院士會說“我如今同時在俄羅斯和美國”，也就是量子的疊加態；而當潘院士掙開耳朵看的時侯，他才曉得究竟是從俄羅斯中轉還是從新加坡中轉，這也正是量子力學的積極哲學，“看到即改變”，當你把視線關注到量子的運動軌跡，其狀態才會驟然發生。
這就告訴我們量子通訊潘，你掙開雙眼去看一下，你對我們整個世界的演進，是會有影響的。這也是說量子熱學，從哲學上講它是一種十分積極的概念。它說我們個人的拼搏，對這個世界是有影響的。量子熱學除了可以來了解宇宙的歷史，也可以促進一個新的學科的發展。那目前我們在從事的一個比較具體的研究就叫作量子信息科學，借助所謂的量子疊加原理可以來做量子通信，這么量子通信又可以解決信息安全的問題。
雖然量子熱學還有一種所謂量子糾纏的概念。由于我剛剛講了一個粒子可以處于零加一，就是兩個狀態的疊加。兩個粒子的話它也可以處于一種十分奇怪的狀態的疊加。例如我昨天來，假設我給撒貝寧一個糾纏粒子在他的手上面，之后我回到南京去了，之后我讓撒貝寧把他手中的粒子一扔。它會隨機得到零和一，這個結果上面的某一個。而且我在南京看一看我手中粒子的狀態，我就可以把他手中的結果猜下來。我們把這樣一種現象叫作量子糾纏。或則從不太嚴格的意義上講，甚至可以把它叫作“遙遠地點之間的心電感應”。借助這個，我們就可以來構造一種十分強悍的量子計算機，可以讓我們通過量子估算，在大數據爆燃時代，把有效的知識給提取下來。
所以從這個角度上講，我認為科學除了能給你帶來心靈的自由和安寧，但是科學是十分有用的。隨著電動熱學和量子熱學的發展，我們整個世界就早已弄成一個月球村了。所以說人類的進化是跟我們信息的共享和相互的互動緊密地聯系在一起的。同時，還有一個特別重要的東西是須要我們進一步去珍惜和加以保護的。就是每位人都須要有心靈的自由，和他的獨立的思想。正由于我們從古到今，保證了我們思想的獨立性，我們才才能保證，我們看法的千變萬化。
我為何把昨天的題目叫作探求的動機。似乎是我仿效了愛因斯坦的題目，它叫作探求的動機。他說昨天有三類人是在科學的殿堂上面：
第一類人他只要有機會，恐怕會成為企業家，或許會成為政治家，或許會成為作家。他只要是干哪一個才能讓自己得到榮耀，得到名利。他干哪些都可以，很有才氣；
第二類人完全是一種興趣驅動的。他只是認為好玩，他才不管對你們有沒有用處，有沒有哪些害處。
第三類人希望還能對這個宇宙進行探求，進行注視，進行思考，才能找到這樣一些先天和諧的規律。只有這一類人才就能很凈心地，去從事長久的科學的研究。
愛因斯坦說，我們不能把前兩類人給驅逐出去，由于這種人可能對科學是做過好多，其實是主要的貢獻。把她們給驅逐出去的話，我們這個殿堂就坍塌了。而且也可以肯定的是假如沒有第三種人的話，這個殿堂就不會成為殿堂，只能是一些蔓草，就不會成為森林。所以說到科學家的探求的動機，作為一個真正的科學家量子通訊潘，他（應當）是很有責任心的，他是會用無窮的耐心，去理解這個宇宙是如何樣的？但如今我們不能解釋為何我們會有愛？為何我們會有感情？但我想隨著將來科學的發展，似乎到某三天我們或許能從等式上面給我們特別好的解釋。這就是探求的動機。謝謝你們。