潘建偉與第一顆量子衛星
英國《自然》雜志網站近日公布了其評出的2016年產生重大影響的科學事件,除了首次探測到引力波、人機圍棋大戰等重大進展外,中國在航天、氣候變化以及基因技術領域取得的多項重要成果也被《自然》雜志評為具有重大影響的事件,與以往相比呈增多趨勢。
2016年8月16日,“墨子”號量子試驗衛星成功升空,旨在測試將安全量子通信擴展到太空的方法,這是我國發射的第一顆量子衛星,我國也隨即成為全球首個實現衛星和地面量子通信的國家。我國從量子通信領域的追隨者到領軍者,“墨子”號首席科學家、中國科學院院士潘建偉功不可沒,潘建偉目前在中國科學技術大學任常務副校長。
潘建偉曾留學量子力學的研究重鎮奧地利,隨茵斯布魯克大學教授蔡林格攻讀博士學位,后又在德國海德堡大學從事量子存儲的合作研究?!耙屛覀冎袊膶嶒炇页蔀椤倌昀系辍枰煌瑢W科背景的年輕人才!”潘建偉很早就意識到這一點。在他回國之初,國內量子信息領域的人才儲備極為薄弱,于是他一面在國內招收研究生和博士后,一面選派學生到國際先進小組學習,為中國完成了人才和技術的原始積累。如今,以彭承志、陳宇翱、陸朝陽等為代表的一批青年學者組成了強大的研究團隊。

潘建偉
潘建偉量子信息研究團隊與美國斯坦福大學、英國劍橋大學、德國馬普量子光學研究所和海德堡大學、奧地利維也納大學和茵斯布魯克大學、瑞士日內瓦大學等國際知名科研機構開展了廣泛的國際合作。
“墨子”號衛星項目也吸引了潘建偉的導師蔡林格教授的參與?!霸谥袊褜嶒灦甲鐾曛螅瑫谛l星飛過北京上空時,在衛星和北京之間建立量子密鑰分發。衛星飛越維也納上空的時候,進行衛星和維也納之間的密鑰分發,這樣就能探索維也納和北京之間進行無條件安全通信的可能性。加密完之后我們通過公共途徑請世界各地的科學家們來破解。因為同時有好幾個其他國家,也都希望這個項目能夠向他們開放,我們也樂于和他們一起開展相關合作研究?!?/p>
“在量子通信領域,中國用了不到十年的時間,由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅,將領先于歐洲和北美?!边@是英國《自然》雜志對潘建偉團隊研究成果的評價。
“我們要通過量子通信研究,實現多橫多縱的全球范圍量子通信網絡;通過量子計算研究,通過10-15年構建新一代量子計算機,量子模擬將達到當今世界最快的超級計算機的水平,實現大數據時代信息的有效挖掘;通過量子精密測量研究,實現新一代自主導航、醫學檢驗、引力波探測……”潘建偉對量子研究如何走向應用充滿期待。
量子計算機的研制是量子研究的另一個重要領域。美國IBM和微軟都投巨資研發量子計算;歐盟委員會在2016年5月17日荷蘭舉辦的歐洲量子會議上發布《量子宣言》,宣布將支持一項十億歐元的量子技術旗艦計劃,《量子宣言》對量子計算機的研制做出了詳細部署,計劃5年內發展處量子計算機新算法。
中國科學院院士、中科院國家數學與交叉科學中心主任郭雷曾說:“量子計算機的研制已經列入世界高新技術的戰略制高點,成為科技強國崛起的重中之重。量子計算機必將掀起一場劃時代革命,一旦人類掌握這種運算工具,人類文明將會發展到一個嶄新時代?!保ㄎ?張曉)