前不久，中国自然科学领域最高奖“国家自然科学奖”迎来45岁的最年青得主——中国科大学教授、物理学家潘建伟。潘建伟院士27岁荣获“年度全球十大科技进展”，41岁连任“最年青教授”，42岁获得国际量子通讯大奖。现在，45岁的潘建伟正率领中国科学技术学院量子化学科研团队，创下一个又一个世界纪录。
前不久，潘建伟作客中央电视台综合频道《开讲啦》，为你们述说了“量子科学”。在潘建伟教授眼里，“量子热学”不仅可以来了解宇宙的历史，也可以促进一个新的学科的发展。小C听了他的讲演，觉得人生观都有了改变，这是为何呢？一上去看：
探求的动机
讲演者潘建伟
我在法国留学的时侯，到阿尔卑斯山山区大峡谷，极少有外国人会到哪个地方去周游。我看到一个大约80多岁的满身白发老太太坐在轮椅上。她看到我以后，十分高兴。聊上去她就问我是干哪些的，我说我是做量子化学的。之后她进一步问我，你做量子化学的哪一方面？我说我就是在做那个称作量子信息，量子态隐型传输，用英语就称作像时空穿越上面的那么一个东西，她说我读过你在《自然刊物》发表的那篇文章。当时我十分感动，一个80岁的老太太，她还是对我们的科学保持着这样一种原始兴趣的初心。我认为她其实是一个例外。
过了几年以后，由于我的耳朵上面长了些东西。之后我在海德堡学院，做了摘除囊肿的放疗。做完放疗，我醒过来以后特别痛楚，刚好护士站在我的床前。她说潘院士，你是不是就是研究跟时空穿越类似的东西啊？我说是啊。她说你能不能给我讲讲。但由于我当时耳朵上面插着两个管子，十分苦闷。我说如今我讲不了，我将来献给你点资料吧。我想讲哪些呢？我就认为一个护士也是感兴趣，一个乡村上面老太太也是感兴趣。昨天我在外边的时侯听，有多少人在学数学，似乎据说只有一个人举手，对吧？那我认为假如你们对科学没有这些原始的冲动，没有兴趣的话，我们就不可能弄成一个真正的创新的国家。
这么下边我想跟你们聊一聊就是探求的动机。就是作为科学家，非常关心宇宙的规律是怎样样的？通过规律研究，希望还能晓得我们是从那里来？会到那里去？人类追求的过程当中，始终希望才能理解我们是如何来？我们的未来是怎样样的？来找寻一种安全感。并且在过去，由于没有科学，只有靠我们种种的想像。这么这个事情经过几千年的知识积累以后，到了1687年虽然有十分大的改变。在1687年之前，伽利略把玻璃片弄成望远镜去看太空了，他看见了木星环等等。也就是我们开始就能探求整个宇宙是如何样了，除了是这个月球如何样。
到1687年，牛顿在好多前人知识的基础之上，发表了一部著作叫作《自然哲学的物理原理》，改变了整个人类的进程。这部书告诉我们，我们的进化通过微积分是完全可以估算的。这哪些意思呢？我们原本认为上天是十分神圣的。牛顿就表示苹果掉地上，星星在天上转，都可以算下来。这个时侯你会觉得原先我可以估算神圣的上天、星星运行的轨道，这在科学上的自豪感是无比巨大的，我们还可以来估算未来。假如你进一步想的话，你就马上会倍感特别地沮丧，完了，我的命运是不是也是在宇宙诞生的时侯就早已决定了呢？例如说潘建伟成为化学学家，撒贝宁成为主持人，虽然根本不是我们自己努力的结果。如同是我们明天在这地方开讲，也是在宇宙刚才诞生的时侯，一切事情都早已注定了。为何呢？牛顿热学告诉我们，可以估算的。所以好多化学学家，有些大科学（家）厘清楚问题以后，他说我们这个世界是宿命的，拼搏是毫无意义的，于是她们就自尽了。
仍然到上世纪初，又一个新的革命诞生了，就是量子热学诞生。量子热学十分有意思。它跟原先的牛顿热学和我们的精典热学完全不一样。牛顿热学告诉我们，例如像我潘建伟，我昨天在上海这个地方做演讲的话，我就不可能在成都。但在量子热学有个概念——作为一个微观客体，当你没在看，他在南京和上海的时侯，他可以同时在两个地方，处于一种叠加的状态。我们就把这样一种状态叫作量子叠加态。
量子，是数学学的概念，作为不再可分割的基本个体，量子拿来形容微观世界的一种倾向，物质或粒子的能量都倾向于不连续的变化，即事物不是明晰的非此即彼，而是此与彼的某种仍未确定的叠加态。举个事例，潘院长要从美国柏林飞到中国上海，客机有两种飞行路线，一条是柏林-中转俄罗斯-到上海，另一条是柏林-中转美国-到上海，假如潘院士在客机上睡觉了，这么他不晓得客机究竟是从俄罗斯中转还是在美国中转，这时，药量子力学看世界的潘院士会说“我如今同时在俄罗斯和美国”，也就是量子的叠加态；而当潘院士挣开耳朵看的时侯，他才晓得究竟是从俄罗斯中转还是从新加坡中转，这也正是量子力学的积极哲学，“看到即改变”，当你把视线关注到量子的运动轨迹，其状态才会骤然发生。
这就告诉我们量子通讯潘，你挣开双眼去看一下，你对我们整个世界的演进，是会有影响的。这也是说量子热学，从哲学上讲它是一种十分积极的概念。它说我们个人的拼搏，对这个世界是有影响的。量子热学除了可以来了解宇宙的历史，也可以促进一个新的学科的发展。那目前我们在从事的一个比较具体的研究就叫作量子信息科学，借助所谓的量子叠加原理可以来做量子通信，这么量子通信又可以解决信息安全的问题。
虽然量子热学还有一种所谓量子纠缠的概念。由于我刚刚讲了一个粒子可以处于零加一，就是两个状态的叠加。两个粒子的话它也可以处于一种十分奇怪的状态的叠加。例如我昨天来，假设我给撒贝宁一个纠缠粒子在他的手上面，之后我回到南京去了，之后我让撒贝宁把他手中的粒子一扔。它会随机得到零和一，这个结果上面的某一个。而且我在南京看一看我手中粒子的状态，我就可以把他手中的结果猜下来。我们把这样一种现象叫作量子纠缠。或则从不太严格的意义上讲，甚至可以把它叫作“遥远地点之间的心电感应”。借助这个，我们就可以来构造一种十分强悍的量子计算机，可以让我们通过量子估算，在大数据爆燃时代，把有效的知识给提取下来。
所以从这个角度上讲，我认为科学除了能给你带来心灵的自由和安宁，但是科学是十分有用的。随着电动热学和量子热学的发展，我们整个世界就早已弄成一个月球村了。所以说人类的进化是跟我们信息的共享和相互的互动紧密地联系在一起的。同时，还有一个特别重要的东西是须要我们进一步去珍惜和加以保护的。就是每位人都须要有心灵的自由，和他的独立的思想。正由于我们从古到今，保证了我们思想的独立性，我们才才能保证，我们看法的千变万化。
我为何把昨天的题目叫作探求的动机。似乎是我仿效了爱因斯坦的题目，它叫作探求的动机。他说昨天有三类人是在科学的殿堂上面：
第一类人他只要有机会，恐怕会成为企业家，或许会成为政治家，或许会成为作家。他只要是干哪一个才能让自己得到荣耀，得到名利。他干哪些都可以，很有才气；
第二类人完全是一种兴趣驱动的。他只是认为好玩，他才不管对你们有没有用处，有没有哪些害处。
第三类人希望还能对这个宇宙进行探求，进行注视，进行思考，才能找到这样一些先天和谐的规律。只有这一类人才就能很净心地，去从事长久的科学的研究。
爱因斯坦说，我们不能把前两类人给驱逐出去，由于这种人可能对科学是做过好多，其实是主要的贡献。把她们给驱逐出去的话，我们这个殿堂就坍塌了。而且也可以肯定的是假如没有第三种人的话，这个殿堂就不会成为殿堂，只能是一些蔓草，就不会成为森林。所以说到科学家的探求的动机，作为一个真正的科学家量子通讯潘，他（应当）是很有责任心的，他是会用无穷的耐心，去理解这个宇宙是如何样的？但如今我们不能解释为何我们会有爱？为何我们会有感情？但我想随着将来科学的发展，似乎到某三天我们或许能从等式上面给我们特别好的解释。这就是探求的动机。谢谢你们。