“最近有一部好萊塢科幻大片十分火爆，一夜之間幾乎全民都開始鉆研空間、黑洞和引力——”“你說的是《星際穿越》吧”。記者采訪潘建偉時，正值九三學(xué)社中央十三屆三中全會召開。全國政協(xié)委員潘建偉在此次會議上被評為十位“九三楷模”之一。這位我國量子力學(xué)領(lǐng)域的頂級科學(xué)家，厚厚的眼鏡片后閃爍著睿智的光芒，說起話來嘴角一抹微笑。

　　“星際穿越中涉及到的很多現(xiàn)象都可以用物理原理進行解釋。黑洞周圍引力使時間變慢、星際旅行都可以被證實，但時間能不能被穿越，甚至是倒流回到過去，人類目前的知識還不知道。也有可能在一個我們目前未知的高緯度時空里能夠?qū)崿F(xiàn)。”潘建偉從自己所掌握的物理學(xué)知識對超時空現(xiàn)象予以解讀，他說，無論是量子力學(xué)還是相對論，因果關(guān)系都是一個寶貴的原則，在這個原則中，人不能回到從前改變歷史，破壞這種邏輯上的因果關(guān)系。

　　在現(xiàn)實中，有一種與星際穿越很相似的物理現(xiàn)象，被稱為“量子糾纏”。愛因斯坦稱之為“遙遠地點間幽靈般的相互作用”。“為什么在遙遠地點之間還有這種超距的互動，如何利用這種超距的互動進行信息傳輸，就是我們現(xiàn)在正在研究的量子傳輸。”潘建偉口中的量子傳輸，說起來云淡風(fēng)輕，44歲的潘建偉半生的輾轉(zhuǎn)、汗水、榮譽和驕傲，都源于此。

　　15年前，潘建偉的量子態(tài)隱形傳輸實驗取得“量子信息實驗領(lǐng)域的突破性進展”，這個實驗被公認為量子信息實驗領(lǐng)域的開山之作，歐洲物理學(xué)會將其評為世界物理學(xué)的年度十大進展，美國《科學(xué)》雜志將其列為年度全球十大科技進展。值得一提的是，該工作同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起，被《自然》雜志選為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。

　　那一年，青年學(xué)者潘建偉29歲，并以這種方式實現(xiàn)了對自己未曾謀面的導(dǎo)師愛因斯坦的致敬。

　　初探量子世界

　　1987年，17歲的潘建偉考入中科大近代物理系。在大學(xué)他第一次接觸到了量子力學(xué)，也迷上了這門科學(xué)。

　　其實，最早發(fā)現(xiàn)潘建偉適合學(xué)物理的是他的中學(xué)老師韋國清。當(dāng)時，潘建偉正在數(shù)學(xué)專業(yè)和物理專業(yè)之間猶疑。老師說，數(shù)學(xué)完全靠自由思想的創(chuàng)造，在很大程度像智力游戲。而你是一個感受鮮活，對事物敏感，善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律的孩子，還是更適合學(xué)物理。

　　感謝潘建偉的老師，為我們發(fā)現(xiàn)了一位卓越的物理學(xué)家。

　　“量子力學(xué)所預(yù)言的種種奇特現(xiàn)象，以及量子力學(xué)誕生100余年來對人類物質(zhì)文明進步所帶來的巨大變革，使我對量子物理產(chǎn)生了濃厚的興趣，探究量子世界的各種奇妙現(xiàn)象成了終生的奮斗目標。”潘建偉如是說。

　　潘建偉現(xiàn)在還記得第一次讀到《愛因斯坦文集》自序時的感受，“對于我，那就是一種天籟之音。”

　　少時在家鄉(xiāng)小山上凝視天穹，潘建偉經(jīng)常會有一些隱隱約約的冥想。那種說不清道不明的感受，愛因斯坦清清楚楚地說了出來。自然界的規(guī)律不會因為一個人是否高貴是否地位顯赫而變化，而是由自然界本身決定的。自然界的規(guī)律是永恒的，昨天是這樣的，今天是這樣的，明天也是這樣。看著看著，潘建偉產(chǎn)生了一種巨大的安全感，這種安全感來自對規(guī)律統(tǒng)治世界的由衷折服。在潘建偉的心中，對世界的探究成為了保持精神自由的工具，成為了擺脫精神桎梏的飛行器。

　　潘建偉是愛因斯坦的崇拜者，他喜歡閱讀《愛因斯坦文集》。“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后面可以找到一個規(guī)律，現(xiàn)在、將來都不會變。”

　　也是在愛因斯坦的“指引”下，潘建偉在碩士畢業(yè)后選擇了出國留學(xué)。“當(dāng)時中國國內(nèi)在量子領(lǐng)域與國際先進水平相比還比較落后，我出去的理由很簡單，就是為了學(xué)習(xí)先進的知識和技術(shù)。”

　　在奧地利維也納大學(xué)的塞林格教授門下攻讀博士學(xué)位時，潘建偉腦子里醞釀了一個對量子態(tài)進行隱形傳輸?shù)膶嶒灧桨浮Ｒ粋€月后，他覺得方案成熟了，便興奮地在組里報告他的設(shè)想。然而，報告結(jié)束后全組沒一個人說話，這令潘建偉十分詫異。好半天，塞林格教授問：“潘，你不知道這就是量子態(tài)隱形傳輸?shù)睦碚摲桨竼幔磕悴恢牢覀兞硪粋€小組正在做這個實驗嗎？”

　　潘建偉一聽，主動請纓加入實驗組，塞林格考慮再三接受了他的請求。這一“請”一“允”，悄然改變了潘建偉的命運。

　　把微觀粒子送進我們的生活

　　現(xiàn)在科學(xué)家用真實的實驗證實了愛因斯坦的想象。而為了認識和操縱光子之間的糾纏狀態(tài)，潘建偉同國內(nèi)及德國、奧地利專家合作，對這一世界性難題研究了近十年時間。

　　潘建偉向記者通俗地解釋了量子糾纏，“這是光子間的神秘聯(lián)系，奇妙在其中的一個光子經(jīng)過測量就可以了解另外一個光子的狀態(tài)；光子糾纏是一個整體，兩個光子作為一個整體來看時如果試圖竊聽或偷走其中一個光子的信息，你將任何信息都得不到。這是另外一個特性，這就是其保密安全性所在。”

　　但由于在量子通信通道中存在種種不可避免的環(huán)境噪聲，“量子糾纏態(tài)”的品質(zhì)會隨著傳送距離的增加而逐漸降低，導(dǎo)致量子通信手段目前只能停留在短距離應(yīng)用上。

　　2005年，當(dāng)潘建偉與楊濤、彭承志等同事們發(fā)表了題為《13公里自由空間糾纏光子分發(fā)：朝向基于人造衛(wèi)星的全球化量子通信》的研究論文后，13公里——這個當(dāng)時國際上自由空間糾纏光子分發(fā)的最遠距離，其糾纏的特性仍然能夠保持的實驗結(jié)果，讓人們開始思考實現(xiàn)全球化的量子通信的可能性。

　　值得關(guān)注的工作還有很多。2004年，潘建偉團隊首次實現(xiàn)五光子糾纏，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一種更新穎的量子隱形傳態(tài)，即終端開放的量子隱形傳態(tài)，為奠定分布式量子信息處理的基礎(chǔ)作出了貢獻；2006年，首次實現(xiàn)了兩光子復(fù)合系統(tǒng)量子隱形傳態(tài)；2008年，首次實現(xiàn)了光子比特與原子比特間的量子隱形傳態(tài)。潘建偉和其他量子物理學(xué)家一起，一點點開啟量子世界的窗。

　　也許，有人仍對這樣晦澀的理論和技術(shù)難以理解，這些匪夷所思的科研成果有什么用途？150年前，當(dāng)麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁波時，人們也在問同樣的問題。事實上，電磁波的發(fā)現(xiàn)才讓電視、無線電、雷達和手機成為可能。對量子態(tài)隱形傳輸和糾纏交換的研究成果同樣傳遞出的是人類的未來世界，為將來新一代量子通信打下基礎(chǔ)。未來的量子通信，在原理上完全保密的，不能被竊聽，在將來的國防上會有非常重要的應(yīng)用。此外，通過對糾纏態(tài)的研究，可以為將來的高速度的量子計算機打下基礎(chǔ)。

　　潘建偉，就這樣操縱著單個粒子，解開微觀粒子蘊含的詭秘和矛盾，把它們送進我們的生活。