據澎湃新聞29日報導，隨著全球首顆量子通信科學衛星「墨子號」的升空與國家量子保密通信「京滬幹線」的貫通，中國在量子通信上領跑世界，由中國科學技術大學教授潘建偉帶領的科研團隊也成為了科學界的明星。
10月28日，在未來論壇年會上，潘建偉和來自北京、天津的中小學生對話，解答了他們關於量子物理的疑問，並分享了個人在物理研究上的經歷。
對於「很難記清楚家裡那條路叫什麼名字」的潘建偉來說，學物理只是因為「簡單」：「因為不用什麼記憶，就用一個公式，什麼東西可以推出來，上大學的時候學了（物理）這麼一個簡單的東西」。
不過，覺得物理很簡單的潘建偉，到了大二的時候也一度被量子力學難倒：「怎麼有這樣胡說八道的東西。牛頓力學、電動力學、統計力學，我所有的成績都是95分以上，就是量子力學考了八十幾分，而且差點沒有及格。」潘建偉的本科論文，甚至想要為愛因斯坦辯護，證偽量子力學。
在指導小朋友如何成為一名物理學家時，潘建偉十分強調興趣和心態的重要性。他坦言，在工作之餘，他更追求悠閒的生活，甚至曾為了採完多瑙河邊的薺菜，在維也納拖延數月，耽誤了一個實驗。
量子力學近來經常捲入與哲學和宗教有關的話題。潘建偉就此呼籲：別老是把量子力學跟其他的問題聯繫在一起。他轉述楊振寧先生的觀點：科學往前進一步，宗教往後退一步，科學再進一步，神學又往會退一步，但是科學解決了有限問題，宗教最後總是無限。
10月28日，在未來論壇年會上，潘建偉和來自北京、天津的中小學生對話。
一部發明密碼與破解密碼的歷史，直到量子保密通信的出現
北京四中國際校區高一學生高宇軒：您認為新型通訊加密技術在未來的通訊發展之中起到什麼樣的角色？是否會在其他領域當中得到更加廣泛的應用？
潘建偉：很早之前大家就開始思考這個問題。幾十萬年之前，人類歷史上兩類人，一個是尼安特人，一個是我們的祖先。尼安特人大腦比較大，也比較強壯，大家覺得頭比較大，這個人可能相對比較聰明，塊頭比較大，比較強壯。按照道理，進化過程當中他們勝出，而不是我們的祖先勝出。然而，由於非常偶然的原因，我們祖先發明了語言，互相之間能夠進行交流。如果發現我在自然界吃一種草後，舌頭腫起來了，下次就能告訴你不能再吃了。這樣的話，很多知識開始共享了。
知識共享本身就是一種通訊，可以說那個時候就有「網際網路」了。網際網路就是信息交流，就是通信。正因為我們祖先發現了信息交流和語言或者文字等等，讓我們能夠形成一個網絡，比較好地對抗自然界的各種災難。從前的網是一個部落，一個小小的村，我們存活下來了，這一個非常重要的原因。現在聽我說話的時候，你不太知道我會說什麼，我也很難知道你大腦裡正在想什麼，每個人本身都有隱私。因為如果我可以把你的思想看得明明白白，我就可以控制你的思想，你的自由思想就沒有了。科學是反權威的，沒有邊界的，愛因斯坦把牛頓推翻，量子力學把愛因斯坦推翻掉，一代一代往前走。
說起自由思想，讓我們回到幾千年之前，為什麼能有諸子百家？因為大腦裡到底是什麼樣的東西，大家不知道，所以隱私是很重要的。人類社會為什麼會發展出百花齊放的思想，因為每個人心裡想什麼，父母不知道，另一方面也需要信息交流能夠變得非常充分。之所以人類社會能夠進化成功，按照目前的理解，很大程度上得益於信息的交流。
真正的信息安全可以追溯到將近2700年前，當時的古希臘人就有加密術，後來古羅馬的凱撒大帝也有加密術。不過計算能力夠的話，就可以進行破解。二戰的時候有個非常有名的案例，德軍專門搞了一個加密手段：英納格瑪(ENGMA)。一開始非常好，盟軍不能破解，後來圖靈設計了一個機器，密碼全破了，破了之後沒有告訴德軍。德軍的潛艇要去攻擊英國的某個艦隊，到底要不要通知艦隊避開航線呢？但沒有辦法，因為盟軍馬上要在諾曼第登陸了，為了大家的需要，可能有些人撤走了，但船該炸就炸掉。炸掉了船，德軍很高興，還是用這個密碼進行通訊。結果諾曼第登陸的時候，兵力部署全部被盟軍知道了。這種方法拯救了幾十萬戰士的生命。所以人類的密碼史就是一部發明密碼與破解密碼的歷史。最後大家就開始懷疑，到底人是不是足夠聰明，能設計出一組密碼來讓人破不掉。上世紀80年代，科學家開始說用量子奇怪的現象，來設計一組密碼，就是量子密鑰分發和量子通信，讓大家破不掉。將來網際網路也好，銀行轉款也好，想把各種信息保護好，量子信息非常重要。在人類歷史上，我們首次發現有一種加密手段別人破不了，從這種角度上講，量子通信非常有用。不然你忽然接到一個電話，別人用巧妙的辦法冒充你媽媽的聲音，你媽媽說讓你什麼時候把錢打到哪，你接了電話就相信了，但有了這種加密手段之後，前面會有一個口令，先輸一個碼過來，跟聲音無關，一收到這個碼就知道是真的。現在是在說和你媽媽的通信，將來人類還會有和機器人的通信，隨著人類社會的進步，量子保密通信會越來越重要。
當然這個技術是讓信息能夠在網絡裡面走來走去的話，其實手機也是一個網絡，電腦也是一個網絡，因此這種東西將來可以用於計算，可以發展出非常好的超級計算的能力。
我這裡就舉一個例子，如果你能操縱一百個原子的話，在算某些特定問題時，計算能力比全世界計算能力總和加起來快一百萬倍。不僅能用於通訊，而且能用於計算等等，從這種角度上來講，量子技術預示著一種新的信息技術手段，比較有用。
孟亮：同學們問的問題非常好，通訊加密給我的感覺，更有點像數學、計算機學，怎麼跟物理連在一起，您是怎麼會想到從物理的角度鑽到這個領域去的？
潘建偉：不是我想到，理論方案不是我提出來的，我們主要把理想變成現實。為什麼這個方案不是數學家提出來，而是物理學家提出來？我舉個例子，假如這個房間有三個開關，隔壁房間有三個電燈泡，正好由三個開關控制。能不能不到隔壁去一次就知道，哪個燈泡和開關連在一起？這對於數學家來說是無解的。但物理學家可以用物理規律，怎麼弄呢？我當時是和我女兒說這個問題。你們應該都知道答案吧？誰來回答一下？
高宇軒：先開一個燈很長時間，把它關掉，再開另外一個燈，亮的那個肯定知道是對應哪個開關，然後再去摸哪個更熱。
潘建偉：對，它利用的是開燈的時候有一個溫度。量子密鑰安全是基於物理規律，而不是數學規律，讓我們得一個便宜，物理學家先把這個方案設計出來了。
10月28日，在未來論壇年會上，潘建偉和來自北京、天津的中小學生對話。
愛能否被量子物理解釋？
北京四中初中部初三學生蘇子悅：我對您有一個問題，這個問題您之前也提過，就是愛是必須嗎？我想或許愛是一種自然特質，現在連人類意識的起源也能被解釋，那感情是不是也能被解釋呢？這個跟量子又有什麼關係？
潘建偉：這是我一個良好的願望，也是我的信念。按照道理，物理學家本身應該相信實驗證據。大家看過一個科幻片《雲圖》，裡面有一個物理學家講過一句話：「我的舅舅是一個量子物理學家，他相信愛是一種自然現象」。但這個到現在是沒辦法證明的，也許某一天能夠證明。搞生命科學的人其實做過一個實驗，他們發現部落裡面互相的關懷其實是一種需求，讓你能夠生存下來，是非常重要的。但因為現在基本上大家都說宇宙是獨立於我們而存在的，也沒有上帝在，至少我不相信上帝，也沒有人格化的天神在。這麼一來，你做什麼，從某種意義上來講，做什麼都可以。沒有上帝在，沒有因果性，你幹了壞事，只要不被別人知道，也就沒有什麼關係。目前很多觀點來講，愛也解釋不清楚，為什麼會有愛。
我一位搞遺傳學的同學講，父母對子女的愛是天然的，如果父母對子女不愛的話，我們進化的時候，對小孩不關心，小孩全死光了，不愛下一代人就沒有後代了，全絕種了。但子女愛不愛上一代呢？這就不一定了。為什麼中國古代制定很多孝順的道理來教育大家，要愛上一代，當然道理可能沒有這麼簡單，也沒有辦法解釋，只能這麼講。
至少量子力學之前，我們沒有辦法來回答，為什麼是有我們的存在的。非常有意思的是，光靠牛頓力學，我們知道時間是均勻的流逝，空間也是均勻的，所以我們永遠存在下去，一代一代的。為什麼？我們怎麼來的？搞不清。只有聖經裡回答過，中國盤古開天闢地回答過。但後來有了量子力學之後，宇宙大爆炸理論告訴我們，有一個奇點爆炸了，先有第一代恆星，第一代恆星燃燒完了變成中子星，中子星碰撞產生重金屬，才有可能進化出第二代恆星，產生我們現在的太陽，才能有生命。沒有重金屬的話，目前的生命很難存在的。從高溫世界進化，把我們進化出來了，到某一天忽然說我們回過來看看宇宙是什麼樣的，這本身是要經過很辛苦的過程。我們這麼多粒子碰撞，組織成一個潘建偉，組織成一個蘇子悅，我們還能坐在這個地方說話，概率很小很小的。概率這麼小，我們能坐在這裡聊天，這是很大的緣分，是不是得珍惜一下。
我沒有辦法從理論上來證明愛是必須的，也許等到某一天方程可以算出來，愛是方程本身的必然需求。自然界裡面儘管量子力學這幾個規律本身要求你是這樣的，但是這個現在還不知道，我只是說從宇宙開始進化，進化到我們現在，從沒有生命的，進化到高等生命，然後能回過來看這個世界，研究這個世界，本身就是一種非常神奇的事情，我就會產生一種敬畏之感。大家都知道，整個銀河系有數千億顆恆星，我們的地球非常渺小，整個可見宇宙裡有數千個銀河系，我們地球只是一個灰塵，非常渺小，從這個角度，我確實產生敬畏感。這只是我的理解。