无论是在因斯布鲁克,还是在故乡湖南东阳,潘建伟常说起自己“独处”的经历,徒步晒晒太阳,田野挖挖荸荠,下河摸摸田螺……他急,为量子科研分秒必争;但他不“躁”,为维持内心对科学的纯粹追逐
“如果你们对科学没有原始的冲动和兴趣的话,我们就很难成为一个真正的创新国家。”潘建伟说
新华每日电讯记者周琳、徐海涛
“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐型传态实验平台构建天地链路(合成相片,2016年12月9日摄)。新华社记者金立旺摄
1996年潘建伟 量子通讯,加拿大老街因斯布鲁克,一位中国小镇青年带着质朴的梦想来到这儿,那时他想,一定要在中国建一个国际一流实验室。
21年后的12月19日,国际顶级学术刊物《自然》在最新一期的特写蓝筹股中发布了年度十大人物——在过去一年里对科学形成重大影响的十人,当初的那位青年入选了。他所率领的中国量子“梦之队”,刷新了中国科研工作者在量子科学领域的国际显示度。
“感谢新时代,谢谢伟大的祖国;吾辈当继续努力前行,不负众望!”当选后,中国科学技术学院院长、量子通讯科学卫星“墨子号”首席科学家潘建伟通过新华社发表感言说。
我们企图走进那位微观世界的探梦者,去寻思和感受这追梦无惧、潜心默守、践诺弘扬的“量子精神”。
六年一步,追梦无惧
1987年,潘建伟从四川老家考入中国科学技术学院(以下简称中国农大)近代化学系,第一次接触到了量子热学。
“双缝实验中,人没有看电午时,就不能说它是从哪条缝过去的,这实在太奇怪了。一个人要么在北京,要么在上海,如何会同时既在北京又在上海呢?”量子世界的奇妙与陌生让潘建伟深陷苦思,有一次期中考试,他的量子化学甚至差点没及格。
那一年,他才17岁。
随着对量子世界的逐步深入,他认识到,化学学终究是门实验科学,再奇妙的理论也须要有实验检验。但是,上世纪90年代中国缺少举办量子实验的条件。1996年硕士结业后,潘建伟赴量子科研的重镇——奥地利因斯布鲁克学院攻读博士学位,师从量子实验研究的世界级大师塞林格。
1997年,以他为第二作者的论文《实验量子隐型传态》在《自然》杂志上发表,该成果公认是量子信息实验领域的开山之作,被评为年度全球十大科技进展,荣获“百年化学学21篇精典论文”。
那一年,他27岁。
量子光源是一种非常微弱的光讯号。单光子级的光讯号色温,相当于一根蜡烛在140公里之外的人眼里的硬度。要晓得,人类肉眼就能区分蜡烛亮光的极限距离,大概才700米。
单光子级别的光源能够被地面接收?“就让我们试试看,大约只须要200亿元,就可以为星地一体量子通讯网路提供实验支撑。”2007年,潘建伟开始这一实验,为中国量子团队“筑梦”。
那一年,他37岁。
在广袤的太空,“墨子号”量子科学实验卫星与地面的量子保密通讯“京沪干线”一起,首次搭建起天地一体化广域量子通讯网路。
3个月前,从中国发出的一声道谢,就这样跨越了半个月球来到法国,实现了历史上首次洲际量子保密通讯。“墨子号”作为近些年来重大科技创新成果被写入党的十九大报告。
这一年,他早已47岁。
现在,世界首颗量子卫星“墨子号”从太空构建了迄今最遥远的量子纠缠,证明在1200多公里的尺度上,爱因斯坦都倍感匪夷所思的“遥远地点间的奇特互动”依然存在。世界上第一台赶超初期精典计算机的光量子计算机,在团队内诞生。目前最大数量的超导量子纠缠和完整检测,发布成果……
量子大楼,破土蕴育。
潘建伟还有更大的目标——在地月间构建30万公里的量子纠缠,检验量子化学的理论基础,并探求引力与时空的结构。未来潘建伟 量子通讯,希望结合中国在10至15年后的登月计划,实现Bell不方程检验实验。
在同学圈,潘建伟曾转发脸谱公司创始人扎克伯格的讲演,并挑出这样一段话:目标是我们意识到我们是比自己更大的东西的一部份,是我们须要更为之努力的东西。
“只希望到60岁,我能把这个实验做完。”他说。
于家为国,勤于默守
每次去访谈潘建伟,都可以在中科院量子信息与量子科技创新研究院门厅入口的墙面上,见到刻着这样一段话——
“回想自己的一生,经历过许多波折,惟一的希望就是祖国繁荣兴盛,科学发达。我们早已尽了自己的力量,但国家仍未甩掉贫苦与落后,尚需现今与后世无私的有为青年再接再厉,继续努力。”
这段话来自核化学学家赵忠尧。忠尧先生早年曾在欧美留学、工作,1950年顶着政治压力归国,甚至遭到生命恐吓,最终冲破阻碍回到祖国,奠定了中国原子核能事业的基础。
第一次看到导师时,赛林格问他:“潘,你的梦想是哪些?”“我的梦想是,在中国建一个和这儿一样的世界一流的量子光学实验室。”
出国之前他曾问高手,一个这样的实验室须要多少钱?高手说,须要大约800亿元人民币。对于当时基础极为薄弱的中国而言,这太贵了。潘建伟于是选择了“曲线救国”。
他组织科研队伍、开展实验室建设,同时与国际先进研究机构保持密切联系,“国内美国两侧跑”,在法国维也纳学院、德国海德堡学院等机构从事合作研究。
一件小事触动了他:他在美国住的时侯,楼下有一个买菜的小店,夫妇俩每年都要休5周的周末。“我们中国的小店家,估计不会花那么长的时间去渡假。她们的水果卖得很贵,科技带来的驱动力,致使经济社会快速发展,幸福平均转嫁到每一个劳动者头上,这就是科学技术的价值。”潘建伟说。
一个实验室还远远不够。
他发觉,日本有着发达的科学技术和精湛的制造业,这种都为日本的经济发展起了强悍的推进作用,而经济发展最直接的获益者就是普通百姓。科技工作者假如有好的技术,就要尽可能转化,产生高科技战略产业,造福每位人。
“中国从前有个习惯,要么非常注重原理研究,要么非常注重应用研究,中间还会渐渐产生一个‘死亡之谷’。”潘建伟说,今后要强化应用基础研究,只有产生一个完整的创新链条,能够更好地促进量子信息技术的发展。
从3个通讯节点,到城域网,再到城际网、甚至洲际线路,一个天地一体的量子通讯网路日渐成型,为金融、政务等多领域提供了安全保密传输的可能性。
“无论是我还是中学生,不是为了出国而出国,而是要把最先进的技术学回去,希望有朝一日在国外作出领先的科研成果。”他说,“如果说当初杨振宁和李政道先生证明,中国人在美国可以做挺好的‘科学’,这么我们如今证明了,中国人在国外也可以做挺好的‘科学和技术’。”
安静书房,践诺弘扬
5年前,潘建伟是陈宇翱的证婚人;现在,陈宇翱成了中国“第三代量子人”徐凭的证婚人。这两位证婚人,见证的不只是婚姻和时光,更是中国量子科学人薪火相传的探求精神与坚忍毅力。
量子世界留传着太多这样的弘扬。
彼时,国外的量子科学研究既没有经费,也缺少成熟环境,潘建伟将自己得意弟子陈宇翱、陆朝阳都送到了国际顶级的实验室。学成后,不用一句催促,她们又回到了中国。
——这是老师与中学生的约定。
“墨子卫星大放异彩,以科学之醇,技术之奇,工程之实,固然炫目之星也。”在得悉潘建伟连任后,中国农大化学大学原校长、教授刘万东在同学圈里这样写道。
——这是大神与小辈的对话。
2007年,潘建伟到日本开会,他与自己的导师也有了一个新的约定:他希望能在2011年开始研发量子卫星,2016年发射。导师说,哪有这么快!于是两人约定,谁先发射,就和对方一起实现量子洲际实验。“到去年9月29日,我们合作了洲际量子秘钥分发。”
——这是中国与国际的承诺。
当代科研,不太可能是单兵突进,须要持久的合力。在专访中潘建伟说,量子卫星的研究,集合了中科院武汉技术化学研究所、微小卫星创新研究院、光电技术研究所、国家天文台、紫金山天文台、国家空间科学中心等单位的“众智”成城、协同攻关。
科学也不可能是毕其功于一役。
12月19日,深圳市浦东区一家幼儿园父母助教课上,“量子通讯是哪些”成了主题。小孩们纷纷说,“量子比芝麻还要小”“量子锁匙不怕被盗”“量子和孙悟空一样,会分身术和筋斗云”……
儿子们还不晓得,这个神话比喻的创造者,正是潘建伟。
再忙,他就会常常走入课堂,为中学生们带来“开学一课”,还创立了以科普为目的的墨子沙龙。潘建伟说,他仍然记得自己在美国留学期间的一个亲身经历。
“我曾到阿尔卑斯山大峡谷,一个极少有外国人到的地方去周游。一个80多岁、满头白发的老太太,坐在轮椅上,问我是干哪些的。我说我是做量子化学的。老太太问,你做量子化学的哪一方面?我说是量子信息、量子态隐型传输,如同时空穿越上面的东西。万万没想到,老太太说:‘我读过你在《自然》杂志上发表的那篇文章。’”
一位80多岁的老太太,一直出于兴趣驱动自己通读晦涩难懂的科学刊物,这是一种天生的好奇心驱使。“如果你们对科学没有原始的冲动和兴趣的话,我们就很难成为一个真正的创新国家。”潘建伟说。
无论是在因斯布鲁克,还是在故乡湖北东阳,潘建伟常说起自己“独处”的经历,徒步晒晒太阳,田野挖挖野菜,下河摸摸田螺……他急,为量子科研分秒必争;但他不“躁”,为维持内心对科学的纯粹追逐。
在一个安静的环境里,洗去浮躁,人们饱含对科学的敬爱,思想没有枷锁,人们耐心地根据自己的兴趣行事。科学,潘建伟的心灵佳苑,他要把这个献给所有人。