潘建偉 中國領跑量子通信

梁偉

在全球的量子通信競賽中，中國雖然并不是起步最早的，但是在中國科學院院士潘建偉等眾多科研人員的不懈努力下，中國在量子通信領域已經實現“彎道超車”，并成為首個將量子科學實驗衛星送入太空的國家。

2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的量子科學實驗衛星開啟星際之旅。它承載著率先探索星地量子通信可能性的使命，并將首次在空間尺度驗證量子理論的真實性。

早在1997年，還是博士研究生的潘建偉以第二作者身份發表了題為《實驗量子隱形傳態》的論文，被公認為量子信息實驗領域的開山之作。

從那一年開始，潘建偉每年都利用假期回到中國科大講學，通過各種渠道和國內的前輩們一起為我國在量子信息領域的發展提出建議，并帶動一批研究人員進入這一領域，希望祖國能很快跟上這個新興科技領域的發展步伐。

2001年，潘建偉回到中國科大，在中科院、國家自然科學基金委和科技部等主管部門的經費支持下，開始籌建實驗室，組建研究團隊。2004年，潘建偉研究組在國際上首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸。《自然》雜志發表了這一成果，并稱贊他們“完成了一次壯舉”。該成果同時入選歐洲英國物理學會和美國物理學會年度國際物理學重大進展，這是中國科學家的“第一次”。

兩年之后，潘建偉提出衛星量子通信這一在國際上沒有先例的設想。中科院力排眾議，支持潘建偉團隊先期開展地面驗證試驗。經過數年的努力，當各項關鍵技術的積累已比較充分時，中科院迅速決策，于2011年在國際上率先啟動了量子科學實驗衛星戰略性先導科技專項。

為了推進量子科學實驗衛星的研制，中科院統籌協調了上海技術物理研究所、微小衛星創新研究院、光電技術研究所、國家天文臺、紫金山天文臺、國家空間科學中心等院內相關優勢研究力量，與中國科大一起協同攻關，為此后“墨子號”量子科學實驗衛星的率先成功實施奠定了基礎。

隨著“墨子號”量子科學實驗衛星發射成功，量子衛星在國際上率先實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發、星地高速量子密鑰分發、地星量子隱形傳態三大科學目標，我國在量子通信領域躋身國際領先地位。

2017年5月3日，潘建偉團隊宣布，在國際領先的多光子糾纏操縱技術的基礎上，利用高品質量子點單光子源，構建了世界首臺針對特定問題的計算能力超越早期經典計算機的光量子計算原型機。

2017年9月29日，世界首條遠距離量子保密通信骨干網線“京滬干線”正式開通。“京滬干線”已在金融、電力等領域初步開展了應用示范并為量子通信的標準制定積累了寶貴經驗。結合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路，中科院與奧地利科學院進行了世界首次洲際量子保密通信視頻通話。這不是一次普通的視頻通話，由于使用了量子保密通信技術，這一視頻通話是不可能被竊聽的。

當初只想建一個實驗室的潘建偉，用自己的科研成果驚艷了世界。“什么是我的夢想？我認為，夢想不是你想要得到什么，而是你發現一個很美妙的事情，你想去做。”潘建偉說，“我的夢想就是沿著這條路走下去，盡力把量子信息做到極致。”