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科技报国筑梦未来

编辑时间:2017-12-18   作者:   来源:安徽商报   阅读次数: 194

图为在中国科技大学量子储存与量子中继实验室里,潘建伟与团队成员交流。 (资料图片)记者程兆摄

冬至将至,合肥的最低温度已降到零摄氏度以下。在中国科学技术大学的实验室里,潘建伟院士和他的团队正在为研发新一代量子卫星而紧张地忙碌着。无论在合肥、上海,还是北京,潘建伟院士一直来去匆匆。但一谈及量子科技,他的脚步就会不自觉地慢下来,眼里充满了激情。 “让中国的量子科学‘领跑’世界。 ”这是潘建伟院士的科技报国梦。

赤子情怀:在中国做出世界一流的科研成果

“如果说当年杨振宁先生和李政道先生证明,中国人在国外可以做很好的‘科学’,那么我们现在证明了,中国人在国内也可以做很好的‘科学’。 ”潘建伟院士说。

世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”、世界首条千公里级量子保密通信“京沪干线”、世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机……这几年,潘建伟院士和他的团队成果“井喷”,仅今年一年就在《自然》《科学》两大世界顶级刊物上发表多篇论文,世界为之震动。 “潘和他的同事使得中国科学技术大学——因而也是整个中国——牢牢地在量子计算的世界地图上占据一席之地。 ”10年前,英国《新科学家》杂志如此评价。“在量子通信领域,中国用了不到十年时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅。”5年前,《自然》杂志说。

“回想自己一生,经历过许多坎坷,唯一希望的就是祖国繁荣昌盛、科学发达。 ”在中科大上海研究院量子科学卫星实验中心和量子保密通信“京沪干线”上海运控中心门厅入口的墙壁上,醒目地镌刻着著名物理学家赵忠尧的这段话。这也是潘建伟院士的“心声”,他始终不忘个人的命运与国家紧密相连,16年前毅然回国,就是想通过科学研究进一步提升国力、造福人类。

1996年,奥地利,时年26岁的潘建伟第一次拜见导师塞林格时,赛林格问他:“潘,你的梦想是什么? ”“我的梦想是在中国建一个和这里一样的世界一流的量子光学实验室。 ”20多年来,他和他的团队成员一直为这个梦想努力着,“一定要在中国做出世界一流的科研成果”。每当合肥、上海等城市陷入沉睡的时候,潘建伟院士和他的团队科学家大多数还在伏案工作。

“希望努力学习,早日归来,为民族复兴作出贡献!”8年前的一天,潘建伟在北京参观完“复兴之路”主题展后,给大洋彼岸的学生们发去短信。这条短信,陆朝阳存储至今。老师推荐他去英国剑桥大学学习量子技术,他承诺学成回国效力,把最新理论和方法带回来。如今,主攻量子计算的陆朝阳,已成为潘建伟院士团队重要成员。 “同样做一项科研,如果能在国内做,就算更艰苦些,为什么不回去做呢?那样更有成就感。 ”陆朝阳说。近年来,随着陆朝阳、陈宇翱、彭承志等青年学者纷纷回归,潘建伟院士和他的团队已成为世界量子科技研究中的“中国力量”。

追梦未知:科学可以带来心灵的宁静和自由

对于记者来说,想“抓住”潘建伟院士采访,并不容易。但只要“抓住”他,谈及量子科技,他总是激情满怀、娓娓道来,用通俗易懂的语言畅谈着他对于量子科技的理解。回首20多年“量子路”,潘建伟一再提起的,是他的科学之爱。 “科学可以带来心灵的宁静和自由。”潘建伟坦言,对于科研工作者来说,探索自然界规律、追梦未知是一件最快乐的事。

量子论是20世纪最伟大的理论之一,与相对论一起成为现代物理学的两大基石。但量子力学自诞生之日起,便一直引发争论,具有“心灵感应”的量子纠缠、处于或死或活状态的“薛定谔猫”,让包括著名科学家爱因斯坦在内的很多科学家困惑不已。 “如果谁不对量子论而感到困惑的话,那他就是没有真正地理解量子论。 ”量子力学的奠基人波尔曾说。正因为量子论颠覆了经典世界的常识,才使得一代代科学家前仆后继,这也激发了潘建伟的兴趣。 “刚接触量子力学的时候,就没搞懂。现在研究了20多年依然没懂,但我一直想搞清楚。 ”潘建伟笑言。

在探索未知中,潘建伟院士和他的团队取得了一项项世界级成果。 1997年,在奥地利留学时,以他为第二作者的论文“实验量子隐形传态”,被《自然》杂志评为“百年物理学21篇经典论文”。近年来,他们的量子科技成果更是多次入选世界年度十大科技亮点、世界年度物理学重大进展、世界年度物理学重大事件。 “Mr.Nature(自然先生)”,私下里,学生们如此称呼潘建伟。因为,在过去20多年里,即使面对诸多质疑,他依然带领团队在《自然》等世界顶级刊物上频频“露脸”,用行动践行科学梦想、用成绩回应各种质疑。潘建伟、陈宇翱、陆朝阳师生3人,同获欧洲物理学会颁发的“菲涅尔奖”,是潘建伟院士和他的团队不得不提的一段佳话。目前,中国科学家中只有3人斩获“菲涅尔奖”,而这3人均属于潘建伟团队。如今,主攻量子通信的陈宇翱和主攻量子计算的陆朝阳,已成为世界知名的量子科技专家。 “我的梦想,就是在这个爱好的领域继续走下去,在量子信息领域全面领先欧美国家。 ”陈宇翱表示,“如果有朝一日,既能自由地对每个光子实现单独操纵,又能按照自己的想法,操控成千上万个光子,那绝对是一种最美妙的体验。 ”

协同创新:破茧成蝶须长远规划和群体作战

“国家从站起来、富起来到强起来,我们科研工作也经历了从跟踪模仿学习,到与国际先进水平‘并跑’,再到目前一些领域开始‘领跑’的转变。 ”潘建伟院士说,今后要实现在量子信息技术领域的全面领先,必须要长远规划、协同创新,集中力量干大事。 “如果说,做前沿研究还能靠一个团队单打独斗,但到了卫星这样的工程,就一定得群体作战,靠集体的力量。 ”

2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射,在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。去年底,《科学美国人》在评选当年改变世界的十大创新技术中,中国量子卫星入选。 “墨子号”成功的背后,不仅潘建伟院士和他的团队付出了辛勤的汗水,也凝聚了中科院上海技术物理研究所、上海微小卫星中心、上海光机所、成都光电院等单位的力量。

早在15年前,潘建伟就萌生“把卫星送上天”的想法。 “当时听起来像天方夜谭,而且欧美没有类似的项目。在许多专家对我的设想还心存疑惑时,中科院支持了这个近似疯狂的想法。 ”潘建伟说,正是在中科院和方方面面的支持下,2011年底“墨子号”正式立项。在随后4年多的时间里,潘建伟院士和他的团队遇到了无数困难,每一次困难都几乎让他们“绝望”。

“量子卫星的信标光,相当于卫星的‘眼睛’。 ”潘建伟透露,“墨子号”原本计划去年7月发射,6月底进场后发现信标光能量迅速下降,如果那样上天可能很快就“死”掉;卫星探测器原本设计“活”3年,结果送到西欧核子中心用宇宙射线照射后,发现上天只能“活”几天,因为外层空间的宇宙射线很快会把它打“死”。“在联合团队的通力合作下,难题一个个被攻克。 ”潘建伟说,但“墨子号”刚进入轨道,卫星光学系统又出现问题,他们又一起调整参数,把卫星“救”了回来。最后,各项参数比原来好了10倍,原本准备2年完成的实验2个月就完成了。 “在‘墨子号’发射之后,加拿大为量子卫星立项,欧盟和日本、印度等国的项目也开始启动。这次,中国真正引领了一个时代的到来。 ”潘建伟说,要加快协同创新步伐,保持领跑态势。

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