院士說丨中國宣布重大科技成果!是時候說說這位"科學傳奇"了
  來源:科協改革進行時
2020-12-08 21:25:38

(本文由黑龍江省科協與黑龍江日報客戶端聯合發布)

近日,中國宣布重大科技成果:

量子計算原型機“九章”問世。

這個計算機有多厲害呢?

同樣是求解數學算法高斯玻色取樣,

目前世界最快的超級計算機

要用6億年,

而我們的“九章”只需200秒!

這一重大科技成果
不僅牢固確立了
我國在國際量子計算研究中的
第一方陣地位,
還被《科學》雜志審稿人
評價為
“一個最先進的實驗”
“一個重大成就”。

▲“九章”量子計算原型機光路系統原理圖
這一重大成就,
凝聚著背后團隊的付出與心血。
而團隊的領頭人潘建偉
絕對是中國科技界的一顆“巨星”。

27歲,他的研究成果,

被《自然》雜志評為

“百年物理學21篇經典論文”;

31歲,任中國科學技術大學教授;

41歲,成為中國當時最年輕院士;

45歲,獲國家自然科學一等獎;

47歲,入選《自然》十大科學人物……

▲《自然》雜志刊登的《量子之父》

《自然》曾以《量子之父》為題

報道過潘建偉,

開頭這樣寫道:

“在中國,有人稱他為‘量子之父’。

在他的帶領下,

中國成為遠距離

量子通信技術的領導者。”

這一稱號,潘建偉當之無愧。

他是愛因斯坦的崇拜者

他決定與量子“糾纏”下去

1970年,潘建偉出生在浙江東陽農村。

初中時,家里搬到了縣城,

環境一換,

他比別人差出一大截,

不僅語文成績低,

而且第一次寫英語作文

只得了40分!

可他并不氣餒,

反而添了動力。

為了學好英語,

他不時纏著同學練口語,

還經常向老師請教。

很快,他進步神速,

憑著這種不放棄、不服輸的精神,

1987年,他順利考上中國科技大學。

那時的班里,可謂藏龍臥虎,

光是全國狀元就有七個。

同學們的水平都很高,

而他卻不想再去拼分數,

他想和兒時一樣,

去鉆研自己真正感興趣的東西。

那時,他是愛因斯坦的崇拜者,

他說:“愛因斯坦的散文是最深刻最美的,

讓我堅定了研究物理的決心,

讓我感覺從簡單的事實后面,

可以找到一個規律,

現在、將來不會變。”

后來他對量子疊加態的問題,

產生了濃厚的興趣。

可當時的他怎么也想不明白,

為什么會有量子疊加態呢?

在他看來,

一個人要么在上海,要么在北京,

怎么可能同時既在上海又在北京呢?

量子世界的奇怪與陌生,

讓他陷入了苦思。

想不明白就一直想,

上課也想,吃飯也想,

于是在期中考試的時候,

他差點掛科。

量子世界越古怪,他越想搞明白,

于是他決定和量子“糾纏”下去,

這一“糾纏”,就是20多年。


在中國獲得理論物理碩士后,

他決定出國讀博。

可眼看其他同學都順利出國了,

他卻連方向和導師都沒選好,

很多人不斷催促他,他卻說:

我是要選準方向,選對導師,

不是為了出國而出國,

而是要把最先進的技術學回來。

當時他能選的導師

有一位諾獎得主,

如果跟著他,

以后的發展肯定不是問題。

親朋好友都高興極了,

想著他以后會有大出息。

沒成想,他再三斟酌后,

竟放棄了這位諾獎得主,

轉而選擇了他的弟子,

名不見經傳的塞林格教授。

那時的塞林格還只是位普通的教授,

可在潘建偉眼里,

他卻是量子力學方面最好的導師。

果不其然,如今的塞林格教授

已是世界量子力學的頂級大師,

并擔任奧地利科學院的院長。

回國去,

做量子領域的引領者!

帶著對知識的渴求,

他來到奧地利維也納大學。

當他第一次見到塞林格教授時,

這位導師問他:“你的夢想是什么?”

他脫口就說:

“我要在中國建一個

世界一流的量子物理實驗室。”

年輕人的豪言壯語,

在外人看來不切實際。

但他此后的每一步,

都是在朝著這個方向努力地邁進。

來到歐洲后,

他就像餓牛進入干草地一般,

整日泡在實驗室里,

一個理論物理專業的碩士,

要想進入實驗量子物理的前沿,

其困難可想而知,

而他卻絲毫不怕。

1997年,在塞林格的指導下,

他在世界權威雜志《自然》上發表論文,

宣布實現了量子態的隱形傳輸,

這一實驗被學術界公認為

是量子信息實驗領域的開山之作,

世界頂級雜志《科學》也將這一成就列為

年度全球十大科技進展,

這一年,他才27歲。

潘建偉發表的論文和《科學》雜志封面

畢業后,國外實驗室紛紛向他拋來橄欖枝,

可他卻做了一個令所有人震驚的決定:

回祖國!

他說:“從出國的那天起,

我就沒想過會在國外待下去。”

他一直都在思考,

中國該如何抓住這次機會,

在信息技術領域趕超發達國家。

2001年,他在中科大組建了,

量子物理和量子信息實驗室。

那時,他感嘆地說道:

“過去,我們在科研領域,

常常扮演追隨者和模仿者的角色,

研究方向的選定、科研項目的設立,

都要先看看國際上有沒有人做過。

量子信息是一個全新的學科,

我們必須學會和習慣做領跑者和引領者。”

把學生送出去深造,

他們全都學成歸國!

說起來容易,做起來卻很難,

他曾在國內做過科普演講,

演講中,他用最生動淺顯的方法,

講量子疊加態、量子糾纏,

可下面的學生卻說:

老師,我很認真聽了,但是聽不懂。

然后,學生就不聽了,

轉而去玩游戲、刷朋友圈去了。

他心里著急,

對科學沒有真正的興趣,

怎么能培養出諾貝爾獎大師呢?

他不由得想起了

自己在歐洲留學的時候,

曾到阿爾卑斯山山區大峽谷游覽,

在那里,他見到一個80多歲、

滿頭白發坐在輪椅上的老太太。

她見到中國人后非常高興,

問他:你是干什么的?

他說:我是做量子物理的。

然后她進一步問:

你做量子物理哪一方面的?

他形象地做出了解釋。

沒想到,老太太竟說:

我讀過你在《自然》雜志

發表的那篇文章。

當時他非常感動。

在歐洲,對于科學,

一個鄉村老太太都會感興趣,

那時的他就發現:

人類對于科學,

是有一種天生好奇心的。

他覺得:如果現在中國人

對科學都沒有這種原始沖動了,

沒有興趣了,

那我們怎么可能

變成一個真正有創新力的國家呢?

于是他想方設法,

去激發學生們的求知欲和好奇心。

他將學生們

送到世界上最好的實驗室去深造。

在他的影響之下,

他們學成之后,

沒有一個人留在國外,

都毫不猶豫地回到他的身邊。

2009年,潘建偉在人民大會堂

看《復興之路》展覽,

他心潮澎湃地

給自己的學生發了一條短信:

宇翱,我正在人民大會堂

看《復興之路》,

感觸良多!

甚望你能努力學習提升自己,

早日學成歸國

為民族復興、科技強國盡力!

這條短信,

陳宇翱一直保存到了今天。

他說,我能感受到老師

當時心情的激動,

他是多么迫切

為祖國科技建設做出貢獻!

而這些年輕量子物理學家們更知道:

潘建偉組建的團隊,

就是他們成長和工作最好的地方。

老師所傳達出的信念:

在中國做出世界一流科研成果,

也是他們的初心。

正因為他的這份執著和努力,

他的團隊如今被稱作“夢之隊”,

有著中國最頂尖的

物理學家團隊,

2005年和2013年,

他和團隊成員陳宇翱,

先后獲得歐洲物理學會“菲涅爾獎”。

潘建偉(右一)和陳宇翱(左一)

潘建偉(右一)和陸朝陽(左一)

2012年,潘建偉榮獲國際量子通信獎,

成為獲得此獎項的首位華人物理學家。

2016年,潘建偉團隊榮獲年度 

“國家自然科學獎一等獎”。

此獎被認為是

中國自然科學領域最高獎,

那時,他才45歲,

他在成為中國最年輕的院士之后

又成為拿到國家自然科學獎

最年輕的科學家!

沒有信息安全

就沒有我們國家的安全!

之后,他的科研創新不斷,

2016年,他和團隊自主研制的,

世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,

在酒泉衛星發射中心發射成功,

這意味著中國量子保密通信技術,

成功了一半。

量子科學實驗衛星“墨子號”發射成功

量子通信是目前理論上

被證明無條件安全的通信手段。

潘建偉說:

量子其實就是一個小小的顆粒,

比如15瓦的小燈泡,

每秒鐘都會發射出萬萬億顆小顆粒,

我們把這個小顆粒稱之為量子。

平時我們上網,

都是通過光通訊

把信息在網絡里傳來傳去。

但是在傳輸的過程中,

如果旁邊有一個竊聽者,

就可以拿走一點能量,

他就會知道我們在說什么。

而量子顆粒因為非常小,

是在用最小的顆粒傳輸信息。

潘建偉說:量子衛星的一個主要任務,

就是量子保密通訊。

這可以在很大程度上

改善我們的信息安全。

在信息安全的傳統領域,

中國一直落后,長期受制于人。

潘建偉曾迫切又焦急地說:

我想我們至少應該有一種需求,

一種強烈的動機,

盡快找到一種手段,

不要讓別人看我們,全部都是透明的!

沒有信息安全,

  就沒有我們國家的安全!

潘建偉說:在我們之前,

沒有任何可以借鑒的成功經驗。

世界第一顆量子衛星的發射成功,

給了中國科學家極大的信心。

將來,中國還會嘗試發射

更多的量子通訊衛星。

在5至10年的時間里

構建包含國防、金融、

政務、商業等領域的

絕對安全的

全球量子保密通信網。

潘建偉團隊在量子領域的成果,

已經用在了中國的潛艇上。

潛艇最大的特點是隱蔽性,

作戰時需要長時間在水下潛航,

但潛艇在深水中的通訊和導航

卻受到嚴重影響。

中國最近完成了一項試驗,

潛艇在海里不用上浮,

連續航行數月,

最后到達指定位置,

而且還可以傳輸大量數據。

這一切都是因為潘建偉為潛艇研制的

專用量子導航定位系統,

使其能在水下完整接收衛星信號。

憑借對祖國科技事業的巨大貢獻,

他被評為,

2016年感動中國十大人物。

愛散步,愛吃野菜,

這個科學家有點萌!

雖然獎項眾多,盛譽不斷,

但潘建偉覺得,自己對物理學的鉆研,

跟這些獎沒有任何關系,

他甚至提議:

科學的成就不需要獎來肯定。

在他看來,自己所做的努力,

只是來自于最初的好奇心。

生活中的他喜歡在工作間隙,

悠閑散步,撿撿樹枝和板栗。

也愛做點小菜,

尤其喜歡家鄉的野菜。

他還喜歡和兒子

玩有趣的物理游戲。

在他眼里,

在和自然近距離接觸的狀態下,

還原人類最初的狀態,

和自然沒有隔閡,

與自然融為一體,

保持初心,

才是對物理學的真正追求。


現在的他還希望,

在地月拉格朗日點上放一個糾纏光源,

向地球和月球分發量子糾纏。

如果這個夢想能實現,

潘建偉將摘取

這個領域“皇冠上的明珠”。    

他說:發展量子通信、

量子計算技術是國家重大需求,

是我義不容辭的責任,

而把量子世界最奇怪的問題搞清楚,

也是我內心最大的原動力。

人常說:朝聞道,夕死可矣。

他卻說:無論什么時候,

只要把為什么會有量子糾纏搞明白,

我馬上就可以死,沒有問題的。

但是現在可能還搞不清楚,

所以我就想活得長一點,

我想把它搞明白。

一個真正的科學家,

必須保持初心,必須有責任心,

必須有無窮的耐心,

去理解這個宇宙是怎么樣的,

這就是科學探索的動機,

而這也一定是他能成為,

中國最好的量子物理學家的動機。

在巨大的名利聲望前,

潘建偉堅守學術的真諦,

這是學者最難能可貴的。

他嗅每一片落葉的味道,

對世界保持著孩童般的好奇,

只是和科學糾纏,

保持與名利的距離,

站在世界的最前排,和宇宙對話,

以先賢的名義,做前無古人的事業!

這是感動中國人物頒獎典禮上,

他所得到的贊美之詞。

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