【環(huán)視聽】專訪潘建偉,與量子“糾纏”20年
2017-12-23 18:24:00 來源:人民網(wǎng)

環(huán)視聽

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潘建偉,1970年生于浙江東陽,1992年到1995年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先后獲學(xué)士、碩士學(xué)位,1999年獲奧地利維也納大學(xué)博士學(xué)位,2001年回國任教?,F(xiàn)為中國科大常務(wù)副校長,“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和“京滬干線”量子通信網(wǎng)絡(luò)首席科學(xué)家。

當(dāng)脫下實(shí)驗(yàn)室白大褂,換上西裝,站在未來科學(xué)大獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上時(shí),潘建偉有些犯難。倒不是這身行頭讓他不自在,而是自己的獲獎(jiǎng)感言跟別人“撞車”了?!拔矣龅揭粋€(gè)大難題,本來我也想好了獲獎(jiǎng)感言。結(jié)果發(fā)現(xiàn),我想講的內(nèi)容和次序跟施一公的一模一樣。沒想到我們都想了好久,連次序都是一樣的,但我可不是剽竊??!”場下響起一陣善意的笑聲。潘建偉“沒有辦法”,還是按原計(jì)劃發(fā)表了感言——短短幾分鐘,他用了20個(gè)“感謝”。

從浙江東陽的農(nóng)村娃,到“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和“京滬干線”量子通信網(wǎng)絡(luò)首席科學(xué)家,潘建偉一路走來,深感不易,心懷感恩。這份不易不僅有關(guān)于自己的人生經(jīng)歷,更有關(guān)于中國科技的發(fā)展和普及。

以下內(nèi)容為潘建偉口述:

出去是為了更好地回來

有的同事說很羨慕我,因?yàn)槲医M里的人不管出(國)去了多少,最后都回來了。對(duì)于科學(xué)家來說,出國留學(xué)、工作也不是什么新鮮事,關(guān)鍵是出國的目的是什么。我是1987年考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱中國科大)近代物理系的,本科時(shí)接觸到了量子力學(xué)。從一開始,我就被量子力學(xué)給搞糊涂了。像量子疊加、量子糾纏的問題,當(dāng)時(shí)我覺得是不應(yīng)該發(fā)生的,有一次期中考試還因此差點(diǎn)沒及格。要搞清楚這類問題必須通過實(shí)驗(yàn),但當(dāng)時(shí)國內(nèi)還不具備這個(gè)條件,所以沒辦法,1996年我碩士畢業(yè)后就選擇了出國留學(xué),到奧地利攻讀博士學(xué)位。

那年國慶節(jié)之后,我先到維也納,然后轉(zhuǎn)火車去因斯布魯克。到了之后,我把行李一扔就跑到導(dǎo)師塞林格的辦公室里。他的辦公室窗外就是阿爾卑斯山,景色很美。他問我:“你的夢想是什么?”我也不知道自己當(dāng)時(shí)是想好了還是沒想好,反正張口就說:“我將來就想在中國建一個(gè)像您這里的實(shí)驗(yàn)室,世界一流的量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室?!彼c(diǎn)點(diǎn)頭,說很好啊。從1997年開始,留學(xué)期間,我每年都趁著假期回中國科大講學(xué),提一些量子信息領(lǐng)域的發(fā)展建議,也盡力帶動(dòng)一些研究人員進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

現(xiàn)在回想起來,我當(dāng)初出國的目的就是把那些問題搞清楚,然后更好地回來工作。所以2001年的時(shí)候,我就回國在中國科大組建了物理與量子信息實(shí)驗(yàn)室。

在國外的那些年,除了學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),還有兩件事讓我印象很深。有一次,我在阿爾卑斯山大峽谷,遇到了一位大概80歲、滿頭白發(fā)的老太太。她坐在輪椅上問我是干什么的,我說是做量子物理的。她又問:“你做哪一方面?”我說是做量子信息、量子態(tài)隱形傳輸,就像時(shí)空穿越里面的東西。老太太若有所悟地說:“我知道你,我讀過你在《自然》雜志發(fā)表的那篇文章。”我是萬萬沒想到,一個(gè)80多歲的老太太竟然去讀艱澀難懂的科學(xué)期刊。還有一次,我在德國海德堡做了一個(gè)手術(shù),醒來以后護(hù)士正好站在病床前。她問我:“潘教授,您是不是研究跟時(shí)空穿越類似的東西???”我點(diǎn)了點(diǎn)頭。她興奮地說:“那能給我講講嗎?”當(dāng)時(shí),我鼻子里插著管子,不太方便,就跟她說:“現(xiàn)在講不了,我回頭給你點(diǎn)資料吧?!崩咸妥o(hù)士都是普通人,但她們對(duì)科學(xué)的興趣讓我很受感動(dòng),這是一種天生的好奇。所以我現(xiàn)在在國內(nèi)也經(jīng)常做科普演講,盡量用最生動(dòng)的方法講科學(xué),人們很感興趣。中國人對(duì)科學(xué)越來越有興趣,這是好事。

眼淚唰唰地往下流

在我們自己的研究院,也就是中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院門廳入口的墻壁上,刻著一段話:“回想自己的一生,經(jīng)歷過許多坎坷,唯一的希望就是祖國繁榮昌盛,科學(xué)發(fā)達(dá)。我們已經(jīng)盡了自己的力量,但國家尚未擺脫貧困與落后,尚需當(dāng)今與后世無私的有為青年再接再厲,繼續(xù)努力?!边@是核物理學(xué)家趙忠堯前輩的話,我和同事們進(jìn)進(jìn)出出總能看到。趙忠堯先生早年曾在歐美留學(xué)、工作,1950年頂著美國的政治壓力回國,后來擔(dān)任了中國科大近代物理系首任系主任,為新中國的科學(xué)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

老一輩科學(xué)家對(duì)國家、民族的感情,一直以來對(duì)我的影響都很大。1999年我還在國外,趕上國慶50周年。在中國駐奧地利大使館,我看了一部有關(guān)兩彈一星元?jiǎng)椎募o(jì)錄片,里面講到物理學(xué)家郭永懷的故事。1968年,郭永懷在青海試驗(yàn)基地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的線索,乘機(jī)趕回北京匯報(bào),沒想到飛機(jī)失事了。飛機(jī)墜落前,他和自己的警衛(wèi)員緊緊抱在一起,中間夾著裝了數(shù)據(jù)資料的公文包。出事后,他們的遺體都被燒焦了,人們費(fèi)了好大勁才把遺體分開,然后發(fā)現(xiàn)了完好無損的公文包。對(duì)他們來說,數(shù)據(jù)比生命都重要。這段故事,我終身難忘。別人說我當(dāng)時(shí)眼睛里有淚,其實(shí)我是完全忍不住了,眼淚唰唰地往下流。沒有這些老一輩的科學(xué)家,就沒有兩彈一星,也就沒有我們中國的大國地位。

還有理論物理學(xué)家賀賢土,也對(duì)中國核武器發(fā)展的貢獻(xiàn)很大。原子彈、氫彈爆炸成功的時(shí)候,他的單位在北京花園街一帶。爆炸成功的第二天早上,他們從單位出來一看,門口的地上有很多人寫的字:“人民感謝你們”“你們?yōu)樽鎳鵂幑饬恕薄R賢土先生說,看到地上那些字,感覺所有的艱辛困難都無所謂了。

在對(duì)科學(xué)的好奇上,我們跟這些老一輩科學(xué)家有著共同的精神血脈,在對(duì)國家的感情上也是一樣。不管時(shí)代如何變遷,個(gè)人的命運(yùn)總是和國家緊密相連的,所以我經(jīng)常跟去國外學(xué)習(xí)的年輕人說,學(xué)成了要回國。我的學(xué)生陳宇翱——現(xiàn)在也是中國科大的教授了,曾在國外深造。2009年國慶節(jié)前,我給他發(fā)了條短信:“宇翱,我正在人民大會(huì)堂看《復(fù)興之路》,感觸良多!甚希望你能努力學(xué)習(xí)提升自己,早日學(xué)成歸國為民族復(fù)興、科大復(fù)興盡力!”他說自己當(dāng)時(shí)正在做實(shí)驗(yàn),收到短信真想扔下手里的活,馬上回國。一個(gè)人和他的祖國,好比跟母親、跟家庭的關(guān)系一樣,有一種最樸素的情感和依戀。

量子通信,我們中國在世界領(lǐng)跑

現(xiàn)在,“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和“京滬干線”量子通信網(wǎng)絡(luò)很受關(guān)注,但很多人不太明白量子通信到底是怎么一回事。我正好是這兩個(gè)項(xiàng)目的首席科學(xué)家,可以和大家簡單、通俗地說一說。

我們知道,傳統(tǒng)的光通信是以光為載體進(jìn)行的,光脈沖里有很多很多光子。光通信的信號(hào)是可以被復(fù)制的,也可以被分成一模一樣的兩半。好比有一個(gè)文件,別人可以拿復(fù)印機(jī)復(fù)印一下上面的信息,我是不知道的;別人也可以把信號(hào)分成兩半,我能讀到,他也能讀到。這樣光通信就存在安全隱患,信息可能被別人竊取,我卻渾然不知。

但是,量子通信就不一樣了。如果中間有人來竊取信息,他無非有兩種方法:復(fù)制或者分割。量子通信用最小的光量子做信息載體,無法被分割,恰好量子又有無法被復(fù)制的特性,所以竊取信息的人既無法復(fù)制信息,也分割不了信息,這就保證了信息的安全性。這就是量子通信最基本的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。除非他拿走這個(gè)信息,那我就收不到了,等于給我一個(gè)警報(bào)——信息被竊取了。所以量子通信說來也簡單,本質(zhì)和經(jīng)典通信是一樣的,只不過更安全。

我呢,工作說白了就是跟量子“糾纏”,夢想就是“操縱”量子,讓量子更好地為我所用。從2001年回國創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室,到去年量子衛(wèi)星發(fā)射,再到今年“京滬干線”開通,這是量子通信從基礎(chǔ)研究到小規(guī)模應(yīng)用、再到遠(yuǎn)距離應(yīng)用的過程,也是我過去十五六年做的工作??梢哉f,我們中國的量子通信技術(shù)在世界上處于領(lǐng)跑地位。

工作之外,我自認(rèn)為是一個(gè)熱愛生活、享受生活的人。有時(shí)候,我喜歡一個(gè)人待著,遠(yuǎn)離喧鬧的人群,自己靜一靜。在國外留學(xué)時(shí),我會(huì)到萊茵河畔摘韭菜、薺菜。比較煩躁的時(shí)候,我就去旅行,去郊外甚至野外轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。2003年,我本來應(yīng)該3月份去德國,但是想到浙江東陽老家的薺菜很好吃,這一走就吃不到這么好吃的薺菜了,所以我拖了一段時(shí)間,等春天薺菜采完了才走的,這也是生活的情調(diào)嘛。

做任何新領(lǐng)域的科研都是艱苦的探索,不過我覺得只要有決心,就一定能做成些事情。比如說,我17歲的時(shí)候在日記里寫了一個(gè)心愿:希望經(jīng)過多年努力,將來能娶我的一個(gè)女同學(xué)為妻。想要把這件事做成不容易。我從17歲開始努力,花了9年的時(shí)間,一直到26歲,她終于答應(yīng)可以嫁給我了。這件事給了我足夠的信心,我當(dāng)時(shí)對(duì)自己說:“這么難的事情都可以做成,這世界上還有什么做不成的事情呢?”

現(xiàn)在,我們處在一個(gè)大時(shí)代、新時(shí)代,能在國家的支持下,做成一些有益的事情,一些領(lǐng)先世界的事情,一些讓國外同行也羨慕的事情,我很感恩。(人民日報(bào)中央廚房·環(huán)視聽工作室 李靜濤采訪整理)

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