近日,中國宣布重大科技成果:
量子計算原型機「九章」問世。
這個計算機有多厲害呢?
同樣是求解數學算法高斯玻色取樣,
目前世界最快的超級計算機
要用6億年,
而我們的「九章」只需200秒!
這一重大科技成果
不僅牢固確立了
我國在國際量子計算研究中的
第一方陣地位,
還被《科學》雜誌審稿人
評價為
「一個最先進的實驗」
「一個重大成就」。
「九章」量子計算原型機光路系統原理圖
這一重大成就,
凝聚著背後團隊的付出與心血。
而團隊的領頭人潘建偉
絕對是中國科技界的一顆「巨星」。
27歲,他的研究成果,
被《自然》雜誌評為
「百年物理學21篇經典論文」;
31歲,任中國科學技術大學教授;
41歲,成為中國當時最年輕院士;
45歲,獲國家自然科學一等獎;
47歲,入選《自然》十大科學人物……
《自然》雜誌刊登的《量子之父》
《自然》曾以《量子之父》為題
報導過潘建偉,
開頭這樣寫道:
「在中國,有人稱他為『量子之父』。
在他的帶領下,
中國成為遠距離
量子通信技術的領導者。」
這一稱號,潘建偉當之無愧。
1 他是愛因斯坦的崇拜者
他決定與量子「糾纏」下去
1970年,潘建偉出生在浙江東陽農村。
初中時,家裡搬到了縣城,
環境一換,
他比別人差出一大截,
不僅語文成績低,
而且第一次寫英語作文
只得了40分!
可他並不氣餒,
反而添了動力。
為了學好英語,
他不時纏著同學練口語,
還經常向老師請教。
很快,他進步神速,
憑著這種不放棄、不服輸的精神,
1987年,他順利考上中國科技大學。
那時的班裡,可謂藏龍臥虎,
光是全國狀元就有七個。
同學們的水平都很高,
而他卻不想再去拼分數,
他想和兒時一樣,
去鑽研自己真正感興趣的東西。
那時,他是愛因斯坦的崇拜者,
他說:「愛因斯坦的散文是最深刻最美的,
讓我堅定了研究物理的決心,
讓我感覺從簡單的事實後面,
可以找到一個規律,
現在、將來不會變。」
後來他對量子疊加態的問題,
產生了濃厚的興趣。
可當時的他怎麼也想不明白,
為什麼會有量子疊加態呢?
在他看來,
一個人要麼在上海,要麼在北京,
怎麼可能同時既在上海又在北京呢?
量子世界的奇怪與陌生,
讓他陷入了苦思。
想不明白就一直想,
上課也想,吃飯也想,
於是在期中考試的時候,
他差點掛科。
量子世界越古怪,他越想搞明白,
於是他決定和量子「糾纏」下去,
這一「糾纏」,就是20多年。
在中國獲得理論物理碩士後,
他決定出國讀博。
可眼看其他同學都順利出國了,
他卻連方向和導師都沒選好,
很多人不斷催促他,他卻說:
我是要選準方向,選對導師,
不是為了出國而出國,
而是要把最先進的技術學回來。
當時他能選的導師
有一位諾獎得主,
如果跟著他,
以後的發展肯定不是問題。
親朋好友都高興極了,
想著他以後會有大出息。
沒成想,他再三斟酌後,
竟放棄了這位諾獎得主,
轉而選擇了他的弟子,
名不見經傳的塞林格教授。
潘建偉與導師賽格林教授
那時的塞林格還只是位普通的教授,
可在潘建偉眼裡,
他卻是量子力學方面最好的導師。
果不其然,如今的塞林格教授
已是世界量子力學的頂級大師,
並擔任奧地利科學院的院長。
2 回國去,
做量子領域的引領者!
帶著對知識的渴求,
他來到奧地利維也納大學。
當他第一次見到塞林格教授時,
這位導師問他:「你的夢想是什麼?」
他脫口就說:
「我要在中國建一個
世界一流的量子物理實驗室。」
年輕人的豪言壯語,
在外人看來不切實際。
但他此後的每一步,
都是在朝著這個方向努力地邁進。
來到歐洲後,
他就像餓牛進入乾草地一般,
整日泡在實驗室裡,
一個理論物理專業的碩士,
要想進入實驗量子物理的前沿,
其困難可想而知,
而他卻絲毫不怕。
1997年,在塞林格的指導下,
他在世界權威雜誌《自然》上發表論文,
宣布實現了量子態的隱形傳輸,
這一實驗被學術界公認為
是量子信息實驗領域的開山之作,
世界頂級雜誌《科學》也將這一成就列為
年度全球十大科技進展,
這一年,他才27歲。
潘建偉發表的論文和《科學》雜誌封面
畢業後,國外實驗室紛紛向他拋來橄欖枝,
可他卻做了一個令所有人震驚的決定:
回祖國!
他說:「從出國的那天起,
我就沒想過會在國外待下去。」
他一直都在思考,
中國該如何抓住這次機會,
在信息技術領域趕超發達國家。
2001年,他在中科大組建了,
量子物理和量子信息實驗室。
那時,他感嘆地說道:
「過去,我們在科研領域,
常常扮演追隨者和模仿者的角色,
研究方向的選定、科研項目的設立,
都要先看看國際上有沒有人做過。
量子信息是一個全新的學科,
我們必須學會和習慣做領跑者和引領者。」
3 把學生送出去深造,
他們全都學成歸國!
說起來容易,做起來卻很難,
他曾在國內做過科普演講,
演講中,他用最生動淺顯的方法,
講量子疊加態、量子糾纏,
可下面的學生卻說:
老師,我很認真聽了,但是聽不懂。
然後,學生就不聽了,
轉而去玩遊戲、刷朋友圈去了。
他心裡著急,
對科學沒有真正的興趣,
怎麼能培養出諾貝爾獎大師呢?
他不由得想起了
自己在歐洲留學的時候,
曾到阿爾卑斯山山區大峽谷遊覽,
在那裡,他見到一個80多歲、
滿頭白髮坐在輪椅上的老太太。
她見到中國人後非常高興,
問他:你是幹什麼的?
他說:我是做量子物理的。
然後她進一步問:
你做量子物理哪一方面的?
他形象地做出了解釋。
沒想到,老太太竟說:
我讀過你在《自然》雜誌
發表的那篇文章。
當時他非常感動。
在歐洲,對於科學,
一個鄉村老太太都會感興趣,
那時的他就發現:
人類對於科學,
是有一種天生好奇心的。
他覺得:如果現在中國人
對科學都沒有這種原始衝動了,
沒有興趣了,
那我們怎麼可能
變成一個真正有創新力的國家呢?
潘建偉及其團隊
於是他想方設法,
去激發學生們的求知慾和好奇心。
他將學生們
送到世界上最好的實驗室去深造。
在他的影響之下,
他們學成之後,
沒有一個人留在國外,
都毫不猶豫地回到他的身邊。
2009年,潘建偉在人民大會堂
看《復興之路》展覽,
他心潮澎湃地
給自己的學生發了一條簡訊:
宇翱,我正在人民大會堂
看《復興之路》,
感觸良多!
甚望你能努力學習提升自己,
早日學成歸國
為民族復興、科技強國盡力!
這條簡訊,
陳宇翱一直保存到了今天。
他說,我能感受到老師
當時心情的激動,
他是多麼迫切
為祖國科技建設做出貢獻!
而這些年輕量子物理學家們更知道:
潘建偉組建的團隊,
就是他們成長和工作最好的地方。
老師所傳達出的信念:
在中國做出世界一流科研成果,
也是他們的初心。
正因為他的這份執著和努力,
他的團隊如今被稱作「夢之隊」,
有著中國最頂尖的
物理學家團隊,
2005年和2013年,
他和團隊成員陳宇翱,
先後獲得歐洲物理學會「菲涅爾獎」。
潘建偉(右一)和陳宇翱(左一)
潘建偉(右一)和陸朝陽(左一)
2012年,潘建偉榮獲國際量子通信獎,
成為獲得此獎項的首位華人物理學家。
2016年,潘建偉團隊榮獲年度
「國家自然科學獎一等獎」。
此獎被認為是
中國自然科學領域最高獎,
那時,他才45歲,
他在成為中國最年輕的院士之後
又成為拿到國家自然科學獎
最年輕的科學家!
4 沒有信息安全
就沒有我們國家的安全!
之後,他的科研創新不斷,
2016年,他和團隊自主研製的,
世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」,
在酒泉衛星發射中心發射成功,
這意味著中國量子保密通信技術,
成功了一半。
量子科學實驗衛星「墨子號」發射成功
量子通信是目前理論上
被證明無條件安全的通信手段。
潘建偉說:
量子其實就是一個小小的顆粒,
比如15瓦的小燈泡,
每秒鐘都會發射出萬萬億顆小顆粒,
我們把這個小顆粒稱之為量子。
平時我們上網,
都是通過光通訊
把信息在網絡裡傳來傳去。
但是在傳輸的過程中,
如果旁邊有一個竊聽者,
就可以拿走一點能量,
他就會知道我們在說什麼。
而量子顆粒因為非常小,
是在用最小的顆粒傳輸信息。
潘建偉說:量子衛星的一個主要任務,
就是量子保密通訊。
這可以在很大程度上
改善我們的信息安全。
在信息安全的傳統領域,
中國一直落後,長期受制於人。
潘建偉曾迫切又焦急地說:
我想我們至少應該有一種需求,
一種強烈的動機,
儘快找到一種手段,
不要讓別人看我們,全部都是透明的!
沒有信息安全,
就沒有我們國家的安全!
潘建偉說:在我們之前,
沒有任何可以借鑑的成功經驗。
世界第一顆量子衛星的發射成功,
給了中國科學家極大的信心。
將來,中國還會嘗試發射
更多的量子通訊衛星。
在5至10年的時間裡
構建包含國防、金融、
政務、商業等領域的
絕對安全的
全球量子保密通信網。
潘建偉團隊在量子領域的成果,
已經用在了中國的潛艇上。
潛艇最大的特點是隱蔽性,
作戰時需要長時間在水下潛航,
但潛艇在深水中的通訊和導航
卻受到嚴重影響。
中國最近完成了一項試驗,
潛艇在海裡不用上浮,
連續航行數月,
最後到達指定位置,
而且還可以傳輸大量數據。
這一切都是因為潘建偉為潛艇研製的
專用量子導航定位系統,
使其能在水下完整接收衛星信號。
憑藉對祖國科技事業的巨大貢獻,
他被評為,
2016年感動中國十大人物。
5 愛散步,愛吃野菜,
這個科學家有點萌!
雖然獎項眾多,盛譽不斷,
但潘建偉覺得,自己對物理學的鑽研,
跟這些獎沒有任何關係,
他甚至提議:
科學的成就不需要獎來肯定。
在他看來,自己所做的努力,
只是來自於最初的好奇心。
生活中的他喜歡在工作間隙,
悠閒散步,撿撿樹枝和板慄。
也愛做點小菜,
尤其喜歡家鄉的野菜。
他還喜歡和兒子
玩有趣的物理遊戲。
在他眼裡,
在和自然近距離接觸的狀態下,
還原人類最初的狀態,
和自然沒有隔閡,
與自然融為一體,
保持初心,
才是對物理學的真正追求。
現在的他還希望,
在地月拉格朗日點上放一個糾纏光源,
向地球和月球分發量子糾纏。
如果這個夢想能實現,
潘建偉將摘取
這個領域「皇冠上的明珠」。
他說:發展量子通信、
量子計算技術是國家重大需求,
是我義不容辭的責任,
而把量子世界最奇怪的問題搞清楚,
也是我內心最大的原動力。
人常說:朝聞道,夕死可矣。
他卻說:無論什麼時候,
只要把為什麼會有量子糾纏搞明白,
我馬上就可以死,沒有問題的。
但是現在可能還搞不清楚,
所以我就想活得長一點,
我想把它搞明白。
一個真正的科學家,
必須保持初心,必須有責任心,
必須有無窮的耐心,
去理解這個宇宙是怎麼樣的,
這就是科學探索的動機,
而這也一定是他能成為,
中國最好的量子物理學家的動機。
在巨大的名利聲望前,
潘建偉堅守學術的真諦,
這是學者最難能可貴的。
他嗅每一片落葉的味道,
對世界保持著孩童般的好奇,
只是和科學糾纏,
保持與名利的距離,
站在世界的最前排,和宇宙對話,
以先賢的名義,做前無古人的事業!
這是感動中國人物頒獎典禮上,
他所得到的讚美之詞。
來源:北洋之家