中國科大：在量子世界翻起“筋斗云”

在《西游記》里，孫悟空一個“筋斗云”就能越過十萬八千里。

幾百年后，中國科學技術大學潘建偉團隊在微觀粒子的層面驗證了“筋斗云”這種超能力的可實現性——利用量子糾纏發展出的量子隱形傳態，可以將物質的未知量子態精確傳送到遙遠地點，就像孫悟空的“筋斗云”一樣，可以實現從A地到B地的瞬間傳輸。

中國科大牽頭承擔的“量子科學實驗衛星”將于今年發射，屆時可以實現高速星地量子通信，并連接地面的城域量子通信網絡。千公里光纖量子通信骨干網工程“京滬干線”項目正在穩步建設，將于年底前后建成，將推動量子通信技術在國防、政務、金融等領域的應用。

“如果我們帶著一個保險箱去北京開會，而保險箱的鑰匙落在合肥了，在合肥的同事可以通過量子隱形傳態將鑰匙的每一個特征都精確傳送到北京，而在此過程中他并不掌握這把鑰匙的任何信息。這在經典世界中是不可想象的。”潘建偉這樣描述量子世界與經典世界的差異。

在這個神奇的世界里開疆辟土，這個團隊有著明確的路線圖：通過量子通信研究，從初步實現局域量子通信網絡，到實現多橫多縱的全球范圍量子通信網絡，以保證信息傳輸的絕對安全；通過量子計算研究，為大規模計算難題提供解決方案，實現大數據時代信息的有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現新一代定位導航等。

2004年，潘建偉團隊利用五光子糾纏，首次實現了終端開放的、多接收用戶的量子隱形傳態；2006年，利用六光子糾纏，該團隊首次實現了兩粒子復合系統的量子隱形傳態；2015年更是首次實現了多個自由度的量子隱形傳態……

2016年初，國家自然科學獎一等獎在萬眾期待中揭曉，中國科學技術大學潘建偉團隊的“多光子糾纏及干涉度量”團隊獲此殊榮。在此前一個月，英國物理學會新聞網站評選出的2015年度國際物理學十大突破公布，潘建偉和陸朝陽因首次實現同時量子隱形傳輸一個基本粒子（光子）的兩個內秉屬性的工作入選，并位列榜首，這也是在中國本土完成的工作第一次獲此榮譽。

這是一個團隊集體的榮譽。

   “科研需要長遠規劃和群體作戰，不能單打獨斗。”作為團隊的核心人物，潘建偉從2001年就開始人才布局。從中國科大起步，輻射奧地利因斯布魯克大學、英國劍橋大學、德國馬普量子光學所、瑞士日內瓦大學、美國斯坦福大學……2008年，潘建偉帶領在德國的團隊整體回歸中國科大，而其他分布在世界各地的年輕人也陸續回國，以陳宇翱、陸朝陽、張強、趙博等為代表的一批優秀的青年學者組成了一支精干的研究團隊。

2007年，英國《新科學家》雜志曾在“中國崛起”特刊中評價道，“潘和他的同事使得中國科學技術大學——因而也是整個中國——牢牢地在量子計算的世界地圖上占據了一席之地”；2012年，英國《自然》雜志在報道該項目團隊量子通信研究成果的新聞特稿“量子太空競賽”中不吝贊美之詞：“這標志著中國在量子通信領域的崛起，從十年前不起眼的團隊發展成目前的世界勁旅，并將領先于歐洲和北美……”

為什么能取得如此驕人的成績？“有好的機遇”，彭承志謙虛地說，“興趣決定我們到底能走多遠，堅持讓我們時刻準備著。”遇到過困難嗎？“困難經常有”，剛完成博士論文時，潘建偉覺得光子糾纏的方向已經沒法再深入了，“當時很困惑”，然而堅持下來，卻是柳暗花明。

    爭論是這個團隊的常態，團隊成員、菲涅爾獎得主陳宇翱說：“在學術問題上，我們經常‘吵架’。”潘建偉說：“我隨時準備改變我的想法，團隊的開放包容和緊密合作才能促進各自的成長。”（吳長鋒）