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科技報國築夢未來

——記中國科學技術大學潘建偉院士和他的團隊(下)

時間:2017-12-18 04:53:00

資料圖:在中國科技大學量子儲存與量子中繼實驗室裡,潘建偉與團隊成員交流。 記者程兆攝

  冬至將至,合肥的最低溫度已降到零攝氏度以下。在中國科學技術大學的實驗室裡,潘建偉院士和他的團隊正在為研發新一代量子衛星而緊張地忙碌著。無論在合肥、上海,還是北京,潘建偉院士一直來去匆匆。但一談及量子科技,他的腳步就會不自覺地慢下來,眼裡充滿了激情。 『讓中國的量子科學「領跑」世界。 』這是潘建偉院士的科技報國夢。

  赤子情懷:在中國做出世界一流的科研成果

  『如果說當年楊振寧先生和李政道先生證明,中國人在國外可以做很好的「科學」,那麼我們現在證明了,中國人在國內也可以做很好的「科學」。 』潘建偉院士說。

  世界首顆量子科學實驗衛星『墨子號』、世界首條千公裡級量子保密通信『京滬乾線』、世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機……這幾年,潘建偉院士和他的團隊成果『井噴』,僅今年一年就在《自然》《科學》兩大世界頂級刊物上發表多篇論文,世界為之震動。 『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佔據一席之地。 』10年前,英國《新科學家》雜志如此評價。『在量子通信領域,中國用了不到十年時間,由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅。』5年前,《自然》雜志說。

  『回想自己一生,經歷過許多坎坷,唯一希望的就是祖國繁榮昌盛、科學發達。 』在中科大上海研究院量子科學衛星實驗中心和量子保密通信『京滬乾線』上海運控中心門廳入口的牆壁上,醒目地鐫刻著著名物理學家趙忠堯的這段話。這也是潘建偉院士的『心聲』,他始終不忘個人的命運與國家緊密相連,16年前毅然回國,就是想通過科學研究進一步提昇國力、造福人類。

  1996年,奧地利,時年26歲的潘建偉第一次拜見導師塞林格時,賽林格問他:『潘,你的夢想是什麼? 』『我的夢想是在中國建一個和這裡一樣的世界一流的量子光學實驗室。 』20多年來,他和他的團隊成員一直為這個夢想努力著,『一定要在中國做出世界一流的科研成果』。每當合肥、上海等城市陷入沈睡的時候,潘建偉院士和他的團隊科學家大多數還在伏案工作。

  『希望努力學習,早日歸來,為民族復興作出貢獻!』8年前的一天,潘建偉在北京參觀完『復興之路』主題展後,給大洋彼岸的學生們發去短信。這條短信,陸朝陽存儲至今。老師推薦他去英國劍橋大學學習量子技術,他承諾學成回國效力,把最新理論和方法帶回來。如今,主攻量子計算的陸朝陽,已成為潘建偉院士團隊重要成員。 『同樣做一項科研,如果能在國內做,就算更艱苦些,為什麼不回去做呢?那樣更有成就感。 』陸朝陽說。近年來,隨著陸朝陽、陳宇翱、彭承志等青年學者紛紛回歸,潘建偉院士和他的團隊已成為世界量子科技研究中的『中國力量』。

  追夢未知:科學可以帶來心靈的寧靜和自由

  對於記者來說,想『抓住』潘建偉院士采訪,並不容易。但只要『抓住』他,談及量子科技,他總是激情滿懷、娓娓道來,用通俗易懂的語言暢談著他對於量子科技的理解。回首20多年『量子路』,潘建偉一再提起的,是他的科學之愛。 『科學可以帶來心靈的寧靜和自由。』潘建偉坦言,對於科研工作者來說,探索自然界規律、追夢未知是一件最快樂的事。

  量子論是20世紀最偉大的理論之一,與相對論一起成為現代物理學的兩大基石。但量子力學自誕生之日起,便一直引發爭論,具有『心靈感應』的量子糾纏、處於或死或活狀態的『薛定諤貓』,讓包括著名科學家愛因斯坦在內的很多科學家困惑不已。 『如果誰不對量子論而感到困惑的話,那他就是沒有真正地理解量子論。 』量子力學的奠基人波爾曾說。正因為量子論顛覆了經典世界的常識,纔使得一代代科學家前僕後繼,這也激發了潘建偉的興趣。 『剛接觸量子力學的時候,就沒搞懂。現在研究了20多年依然沒懂,但我一直想搞清楚。 』潘建偉笑言。

  在探索未知中,潘建偉院士和他的團隊取得了一項項世界級成果。 1997年,在奧地利留學時,以他為第二作者的論文『實驗量子隱形傳態』,被《自然》雜志評為『百年物理學21篇經典論文』。近年來,他們的量子科技成果更是多次入選世界年度十大科技亮點、世界年度物理學重大進展、世界年度物理學重大事件。 『Mr.Nature(自然先生)』,私下裡,學生們如此稱呼潘建偉。因為,在過去20多年裡,即使面對諸多質疑,他依然帶領團隊在《自然》等世界頂級刊物上頻頻『露臉』,用行動踐行科學夢想、用成績回應各種質疑。潘建偉、陳宇翱、陸朝陽師生3人,同獲歐洲物理學會頒發的『菲涅爾獎』,是潘建偉院士和他的團隊不得不提的一段佳話。目前,中國科學家中只有3人斬獲『菲涅爾獎』,而這3人均屬於潘建偉團隊。如今,主攻量子通信的陳宇翱和主攻量子計算的陸朝陽,已成為世界知名的量子科技專家。 『我的夢想,就是在這個愛好的領域繼續走下去,在量子信息領域全面領先歐美國家。 』陳宇翱表示,『如果有朝一日,既能自由地對每個光子實現單獨操縱,又能按照自己的想法,操控成千上萬個光子,那絕對是一種最美妙的體驗。 』

  協同創新:破繭成蝶須長遠規劃和群體作戰

  『國家從站起來、富起來到強起來,我們科研工作也經歷了從跟蹤模仿學習,到與國際先進水平「並跑」,再到目前一些領域開始「領跑」的轉變。 』潘建偉院士說,今後要實現在量子信息技術領域的全面領先,必須要長遠規劃、協同創新,集中力量乾大事。 『如果說,做前沿研究還能靠一個團隊單打獨斗,但到了衛星這樣的工程,就一定得群體作戰,靠集體的力量。 』

  2016年8月16日,世界首顆量子科學實驗衛星『墨子號』成功發射,在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信。去年底,《科學美國人》在評選當年改變世界的十大創新技術中,中國量子衛星入選。 『墨子號』成功的背後,不僅潘建偉院士和他的團隊付出了辛勤的汗水,也凝聚了中科院上海技術物理研究所、上海微小衛星中心、上海光機所、成都光電院等單位的力量。

  早在15年前,潘建偉就萌生『把衛星送上天』的想法。 『當時聽起來像天方夜譚,而且歐美沒有類似的項目。在許多專家對我的設想還心存疑惑時,中科院支持了這個近似瘋狂的想法。 』潘建偉說,正是在中科院和方方面面的支持下,2011年底『墨子號』正式立項。在隨後4年多的時間裡,潘建偉院士和他的團隊遇到了無數困難,每一次困難都幾乎讓他們『絕望』。

  『量子衛星的信標光,相當於衛星的「眼睛」。 』潘建偉透露,『墨子號』原本計劃去年7月發射,6月底進場後發現信標光能量迅速下降,如果那樣上天可能很快就『死』掉;衛星探測器原本設計『活』3年,結果送到西歐核子中心用宇宙射線照射後,發現上天只能『活』幾天,因為外層空間的宇宙射線很快會把它打『死』。『在聯合團隊的通力合作下,難題一個個被攻克。 』潘建偉說,但『墨子號』剛進入軌道,衛星光學系統又出現問題,他們又一起調整參數,把衛星『救』了回來。最後,各項參數比原來好了10倍,原本准備2年完成的實驗2個月就完成了。 『在「墨子號」發射之後,加拿大為量子衛星立項,歐盟和日本、印度等國的項目也開始啟動。這次,中國真正引領了一個時代的到來。 』潘建偉說,要加快協同創新步伐,保持領跑態勢。

  誓攀量子科技之巔——記中國科學技術大學潘建偉院士和他的團隊(上)

【專題】新時代 新氣象 新作為

【專題】深入學習貫徹十九大精神

原標題:科技報國築夢未來
來源:中安在線-安徽日報  作者:桂運安  編輯:陸璐
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