▲圖表:《自然》發(fā)布2017十大科學(xué)人物,潘建偉入選。
▲“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與阿里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立天地鏈路(合成照片,2016年12月9日攝)。新華社記者金立旺攝
無(wú)論是在因斯布魯克,還是在家鄉(xiāng)浙江東陽(yáng),潘建偉常說(shuō)起自己“獨(dú)處”的經(jīng)歷,登山曬曬太陽(yáng),田野挖挖薺菜,下河摸摸螺螄……他急,為量子科研分秒必爭(zhēng)；但他不“躁”,為維持內(nèi)心對(duì)科學(xué)的純粹追逐
“如果大家對(duì)科學(xué)沒(méi)有原始的沖動(dòng)和興趣的話,我們就很難成為一個(gè)真正的創(chuàng)新國(guó)家。”潘建偉說(shuō)
本報(bào)記者周琳、徐海濤
1996年,奧地利老城因斯布魯克,一位中國(guó)小鎮(zhèn)青年帶著樸素的夢(mèng)想來(lái)到這里,那時(shí)他想,一定要在中國(guó)建一個(gè)國(guó)際一流實(shí)驗(yàn)室。
21年后的12月19日,國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在最新一期的特寫板塊中發(fā)布了年度十大人物——在過(guò)去一年里對(duì)科學(xué)產(chǎn)生重大影響的十人,當(dāng)年的這位青年上榜了。他所帶領(lǐng)的中國(guó)量子“夢(mèng)之隊(duì)”,刷新了中國(guó)科研工作者在量子科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際顯示度。
“感謝新時(shí)代,感謝偉大的祖國(guó)；吾輩當(dāng)繼續(xù)努力前行,不負(fù)眾望!”當(dāng)選后,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、量子通信科學(xué)衛(wèi)星“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉通過(guò)新華社發(fā)表感言說(shuō)。
我們?cè)噲D走近這位微觀世界的探夢(mèng)者,去琢磨和感悟這追夢(mèng)無(wú)懼、潛心默守、踐諾傳承的“量子精神”。
十年一步,追夢(mèng)無(wú)懼
1987年,潘建偉從浙江老家考入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)科大)近代物理系,第一次接觸到了量子力學(xué)。
“雙縫實(shí)驗(yàn)中,人沒(méi)有看電子時(shí),就不能說(shuō)它是從哪條縫過(guò)去的,這實(shí)在太奇怪了。一個(gè)人要么在上海,要么在北京,怎么會(huì)同時(shí)既在上海又在北京呢?”量子世界的奇妙與陌生讓潘建偉陷入苦思,有一次期中考試,他的量子物理甚至差點(diǎn)沒(méi)及格。
那一年,他才17歲。
隨著對(duì)量子世界的逐漸深入,他認(rèn)識(shí)到,物理學(xué)終究是門實(shí)驗(yàn)科學(xué),再奇妙的理論也需要有實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。然而,上世紀(jì)90年代中國(guó)缺乏開(kāi)展量子實(shí)驗(yàn)的條件。1996年碩士畢業(yè)后,潘建偉赴量子科研的重鎮(zhèn)——奧地利因斯布魯克大學(xué)攻讀博士學(xué)位,師從量子實(shí)驗(yàn)研究的世界級(jí)大師塞林格。
1997年,以他為第二作者的論文《實(shí)驗(yàn)量子隱形傳態(tài)》在《自然》雜志上發(fā)表,該成果公認(rèn)是量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的開(kāi)山之作,被評(píng)為年度全球十大科技進(jìn)展,入選“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。
那一年,他27歲。
量子光源是一種極其微弱的光信號(hào)。單光子級(jí)的光信號(hào)亮度,相當(dāng)于一根蠟燭在140公里之外的人眼中的強(qiáng)度。要知道,人類肉眼能夠分辨蠟燭光亮的極限距離,大約才700米。
單光子級(jí)別的光源能否被地面接收?“就讓我們?cè)囋嚳?大概只需要200萬(wàn)元,就可以為星地一體量子通信網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)驗(yàn)支撐。”2007年,潘建偉開(kāi)始這一實(shí)驗(yàn),為中國(guó)量子團(tuán)隊(duì)“筑夢(mèng)”。
那一年,他37歲。
在浩瀚的太空,“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與地面的量子保密通信“京滬干線”一起,首次搭建起天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。
3個(gè)月前,從中國(guó)發(fā)出的一聲問(wèn)好,就這樣跨越了半個(gè)地球來(lái)到奧地利,實(shí)現(xiàn)了歷史上首次洲際量子保密通信。“墨子號(hào)”作為近年來(lái)重大科技創(chuàng)新成果被寫入黨的十九大報(bào)告。
這一年,他已經(jīng)47歲。
如今,世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”從太空建立了迄今最遙遠(yuǎn)的量子糾纏,證明在1200多公里的尺度上,愛(ài)因斯坦都感到匪夷所思的“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)間的詭異互動(dòng)”依然存在。世界上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī),在團(tuán)隊(duì)內(nèi)誕生。目前最大數(shù)目的超導(dǎo)量子糾纏和完整測(cè)量,發(fā)布成果……
量子大廈,破土孕育。
潘建偉還有更大的目標(biāo)——在地月間建立30萬(wàn)公里的量子糾纏,檢驗(yàn)量子物理的理論基礎(chǔ),并探索引力與時(shí)空的結(jié)構(gòu)。未來(lái),希望結(jié)合中國(guó)在10至15年后的登月計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)Bell不等式檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。
在朋友圈,潘建偉曾轉(zhuǎn)發(fā)臉譜公司創(chuàng)始人扎克伯格的演講,并挑出這樣一段話:目標(biāo)是我們意識(shí)到我們是比自己更大的東西的一部分,是我們需要更為之努力的東西。
“只希望到60歲,我能把這個(gè)實(shí)驗(yàn)做完。”他說(shuō)。
于家為國(guó),潛心默守
每次去采訪潘建偉,都可以在中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院門廳入口的墻壁上,看到刻著這樣一段話——
“回想自己的一生,經(jīng)歷過(guò)許多坎坷,唯一的希望就是祖國(guó)繁榮昌盛,科學(xué)發(fā)達(dá)。我們已經(jīng)盡了自己的力量,但國(guó)家尚未擺脫貧困與落后,尚需當(dāng)今與后世無(wú)私的有為青年再接再厲,繼續(xù)努力。”
這段話來(lái)自核物理學(xué)家趙忠堯。忠堯先生早年曾在歐美留學(xué)、工作,1950年頂著政治壓力回國(guó),甚至遭遇生命威脅,最終沖破阻撓回到祖國(guó),奠定了中國(guó)原子核能事業(yè)的基礎(chǔ)。
第一次見(jiàn)到導(dǎo)師時(shí),賽林格問(wèn)他:“潘,你的夢(mèng)想是什么?”“我的夢(mèng)想是,在中國(guó)建一個(gè)和這里一樣的世界一流的量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室。”
出國(guó)之前他曾問(wèn)前輩,一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)室需要多少錢?前輩說(shuō),需要大概800萬(wàn)元人民幣。對(duì)于當(dāng)時(shí)基礎(chǔ)極為薄弱的中國(guó)而言,這太貴了。潘建偉于是選擇了“曲線救國(guó)”。
他組織科研隊(duì)伍、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室建設(shè),同時(shí)與國(guó)際先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)保持密切聯(lián)系,“國(guó)內(nèi)國(guó)外兩邊跑”,在奧地利維也納大學(xué)、德國(guó)海德堡大學(xué)等機(jī)構(gòu)從事合作研究。
一件小事打動(dòng)了他:他在德國(guó)住的時(shí)候,樓下有一個(gè)賣菜的小店,夫妻倆每年都要休5周的假期。“我們中國(guó)的小店主,恐怕不會(huì)花這么長(zhǎng)的時(shí)間去度假。他們的蔬菜賣得很貴,科技帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)力,使得經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,幸福平均轉(zhuǎn)嫁到每一個(gè)勞動(dòng)者身上,這就是科學(xué)技術(shù)的價(jià)值。”潘建偉說(shuō)。
一個(gè)實(shí)驗(yàn)室還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
他發(fā)現(xiàn),德國(guó)有著發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)和精良的制造業(yè),這些都為德國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起了強(qiáng)大的推動(dòng)作用,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展最直接的受益者就是普通百姓�？萍脊ぷ髡呷绻泻玫募夹g(shù),就要盡可能轉(zhuǎn)化,形成高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),惠及每個(gè)人。
“中國(guó)從前有個(gè)習(xí)慣,要么特別重視原理研究,要么特別重視應(yīng)用研究,中間就會(huì)慢慢形成一個(gè)‘死亡之谷’。”潘建偉說(shuō),今后要加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,只有形成一個(gè)完整的創(chuàng)新鏈條,才能更好地推動(dòng)量子信息技術(shù)的發(fā)展。
從3個(gè)通信節(jié)點(diǎn),到城域網(wǎng),再到城際網(wǎng)、甚至洲際線路,一個(gè)天地一體的量子通信網(wǎng)絡(luò)逐漸成形,為金融、政務(wù)等多領(lǐng)域提供了安全保密傳輸?shù)目赡苄浴?/div>
“無(wú)論是我還是學(xué)生,不是為了出國(guó)而出國(guó),而是要把最先進(jìn)的技術(shù)學(xué)回來(lái),希望有朝一日在國(guó)內(nèi)做出領(lǐng)先的科研成果。”他說(shuō),“如果說(shuō)當(dāng)年楊振寧和李政道先生證明,中國(guó)人在國(guó)外可以做很好的‘科學(xué)’,那么我們現(xiàn)在證明了,中國(guó)人在國(guó)內(nèi)也可以做很好的‘科學(xué)和技術(shù)’。”
安靜書(shū)桌,踐諾傳承
5年前,潘建偉是陳宇翱的證婚人；如今,陳宇翱成了中國(guó)“第三代量子人”徐憑的證婚人。這兩位證婚人,見(jiàn)證的不只是婚姻和光陰,更是中國(guó)量子科學(xué)人薪火相傳的探索精神與堅(jiān)韌毅力。
量子世界流傳著太多這樣的傳承。
彼時(shí),國(guó)內(nèi)的量子科學(xué)研究既沒(méi)有經(jīng)費(fèi),也缺乏成熟環(huán)境,潘建偉將自己得意弟子陳宇翱、陸朝陽(yáng)都送到了國(guó)際頂尖的實(shí)驗(yàn)室。學(xué)成后,不用一句催促,他們又回到了中國(guó)。
——這是老師與學(xué)生的約定。
“墨子衛(wèi)星大放異彩,以科學(xué)之醇,技術(shù)之奇,工程之實(shí),誠(chéng)然耀眼之星也。”在得知潘建偉當(dāng)選后,中國(guó)科大物理學(xué)院原院長(zhǎng)、教授劉萬(wàn)東在朋友圈里這樣寫道。
——這是前輩與后輩的對(duì)話。
2007年,潘建偉到美國(guó)開(kāi)會(huì),他與自己的導(dǎo)師也有了一個(gè)新的約定:他希望能在2011年開(kāi)始研制量子衛(wèi)星,2016年發(fā)射。導(dǎo)師說(shuō),哪有那么快!于是二人約定,誰(shuí)先發(fā)射,就和對(duì)方一起實(shí)現(xiàn)量子洲際實(shí)驗(yàn)。“到今年9月29日,我們合作了洲際量子密鑰分發(fā)。”
——這是中國(guó)與國(guó)際的承諾。
當(dāng)代科研,不太可能是單兵突進(jìn),需要持久的合力。在采訪中潘建偉說(shuō),量子衛(wèi)星的研究,集合了中科院上海技術(shù)物理研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、光電技術(shù)研究所、國(guó)家天文臺(tái)、紫金山天文臺(tái)、國(guó)家空間科學(xué)中心等單位的“眾智”成城、協(xié)同攻關(guān)。
科學(xué)也不可能是畢其功于一役。
12月19日,上海市徐匯區(qū)一家幼兒園家長(zhǎng)助教課上,“量子通信是什么”成了主題。孩子們紛紛說(shuō),“量子比芝麻還要小”“量子鑰匙不怕被偷”“量子和孫悟空一樣,會(huì)分身術(shù)和筋斗云”……
孩子們還不知道,這個(gè)神話比喻的創(chuàng)造者,正是潘建偉。
再忙,他都會(huì)經(jīng)常走進(jìn)課堂,為學(xué)生們帶來(lái)“開(kāi)學(xué)一課”,還創(chuàng)辦了以科普為目的的墨子沙龍。潘建偉說(shuō),他一直記得自己在國(guó)外留學(xué)期間的一個(gè)親身經(jīng)歷。
“我曾到阿爾卑斯山大峽谷,一個(gè)很少有外國(guó)人到的地方去游歷。一個(gè)80多歲、滿頭白發(fā)的老太太,坐在輪椅上,問(wèn)我是干什么的。我說(shuō)我是做量子物理的。老太太問(wèn),你做量子物理的哪一方面?我說(shuō)是量子信息、量子態(tài)隱形傳輸,就像時(shí)空穿越里面的東西。萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到,老太太說(shuō):‘我讀過(guò)你在《自然》雜志上發(fā)表的那篇文章。’”
一位80多歲的老太太,仍然出于興趣驅(qū)動(dòng)自己研讀艱澀難懂的科學(xué)期刊,這是一種天生的好奇心驅(qū)使。“如果大家對(duì)科學(xué)沒(méi)有原始的沖動(dòng)和興趣的話,我們就很難成為一個(gè)真正的創(chuàng)新國(guó)家。”潘建偉說(shuō)。
無(wú)論是在因斯布魯克,還是在家鄉(xiāng)浙江東陽(yáng),潘建偉常說(shuō)起自己“獨(dú)處”的經(jīng)歷,登山曬曬太陽(yáng),田野挖挖薺菜,下河摸摸螺螄……他急,為量子科研分秒必爭(zhēng)；但他不“躁”,為維持內(nèi)心對(duì)科學(xué)的純粹追逐。
在一個(gè)安靜的環(huán)境里,蕩滌浮躁,人們充滿對(duì)科學(xué)的尊敬,思想沒(méi)有桎梏,人們耐心地按照自己的興趣行事。科學(xué),潘建偉的心靈家園,他要把這個(gè)送給所有人。
中國(guó)-博士人才網(wǎng)發(fā)布
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