中科大团队获国家自然科学一等奖 “70后”潘建伟刷新该奖“最年轻纪录”

□刘爱华 本报记者 蒋瑜香 

 ○中科大“多光子纠缠及干涉度量”团队的第一完成人潘建伟（右）与团队成员陆朝阳（左）。
 
 1月8日上午，2015年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行。一支由中科大的“70后”院士、“80后”教授组成的“青春战队”将2015年度国家自然科学奖一等奖“收入囊中”。他们是“多光子纠缠及干涉度量”团队的潘建伟、彭承志、陈宇翱、陆朝阳和陈增兵。

据介绍，这是继2013年铁基高温超导研究成果之后，中科大再次获此殊荣。此外，该校成果今年还荣获国家自然科学二等奖2项、国家科技进步二等奖1项。

潘建伟成为 “自然科学一等奖”最年轻得主

 “自然科学一等奖”被称作中国自然科学领域最高奖，作为“多光子纠缠及干涉度量”项目第一完成人，潘建伟是“70后”，今年45岁，他也刷新了2006年支志明49岁获该奖的年龄纪录。此前，华罗庚、钱学森等曾获该奖。

“这次获奖，是对我们多年来深耕在量子领域的肯定。当然这还远远不够，未来还有更难啃的‘硬骨头’，要实现有实用价值的量子模拟机和量子计算机的基本功能，起码要实现几十到上百个量子比特的纠缠。”潘建伟说。

潘建伟团队重要成员之一、国家杰出青年基金获得者陆朝阳教授则给自己定了一个时间表，“争取在五年之内，实现20~30个光子的纠缠。”

记者了解到，就在此前一个月，英国物理学会新闻网站《物理世界》评选出的2015年度国际物理学十大突破公布，潘建伟和陆朝阳因首次实现同时量子隐形传输一个基本粒子（光子）的两个内秉属性的工作入选，并位列榜首，这也是在中国本土完成的工作第一次获此荣誉。

“量子”让瞬间传输 变得有可能

 我国古典四大名著之一的《西游记》里，孙悟空一个“筋斗云”就能越过十万八千里，明朝的作家吴承恩怎么也不会想到，几百年后科学家已经在微观粒子的层面上实验验证了“筋斗云”这种超能力的可实现性。利用量子纠缠发展出的量子隐形传态，可以将物质的未知量子态精确传送到遥远地点，就像孙悟空的“筋斗云”一样，可以实现从A地到B地的瞬间传输。

 潘建伟团队已经在实验上证明了这种可能性：2004年，利用五光子纠缠，团队首次实现终端开放的、多接收用户的量子隐形传态；2006年，利用六光子纠缠，团队首次实现了两粒子复合系统的量子隐形传态；2015年更是首次实现了多个自由度的量子隐形传态。

“如果我们带着一个保险箱去北京开会，而保险箱的钥匙落在合肥了，在合肥的同事可以通过量子隐形传态将钥匙的每一个特征都精确传送到北京，而在此过程中他并不掌握这把钥匙的任何信息。”潘建伟说。

“量子科学实验卫星” 将于今年发射

 当前，潘建伟团队有着明确的科研路线图：通过量子通信研究，从初步实现局域量子通信网络，到实现多横多纵的全球范围量子通信网络，以保证信息传输的绝对安全；通过量子计算研究，为大规模计算难题提供解决方案，实现大数据时代信息的有效挖掘；通过量子精密测量研究，实现新一代定位导航等。

团队牵头承担的中科院战略性先导科技专项“量子科学实验卫星”将于今年发射，届时可以实现高速星地量子通信，并连接地面的城域量子通信网络，初步构建我国广域量子通信体系。同时，团队牵头承担的千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目正在稳步建设，将于今年年底前后建成连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，将推动量子通信技术在国防、政务、金融等领域的应用。

团队成员常因学术问题而“吵架”

 从2003年至今，潘建伟团队的成果8次入选两院院士评选的“年度十大科技进展新闻”，1次入选《自然》杂志评选的“年度十大科技亮点”，3次入选英国物理学会评选的“年度物理学重大进展”，3次入选美国物理学会评选的“年度物理学重大事件”。

 2007年，英国《新科学家》杂志曾在“中国崛起”特刊中，高度评价道，“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了一席之地”；2012年，英国《自然》杂志在报道该项目团队量子通信研究成果的新闻特稿“量子太空竞赛”中不吝赞美之词：“这标志着中国在量子通信领域的崛起，从十年前不起眼的国家发展为现在的世界劲旅，将领先于欧洲和北美……”

为什么能取得如此多的成果？“有好的机遇。”彭承志谦虚地说，“兴趣决定我们到底能走多远，坚持让我们时刻准备着。”

遇到过困难吗？“困难经常有。”刚完成博士论文时，潘建伟觉得光子纠缠的方向已经没法再深入了，“当时很困惑”，然而坚持下来，却是柳暗花明。

争论是这个团队的常态，团队成员、菲涅尔奖得主陈宇翱说，“在学术问题上，我们经常‘吵架’。”潘建伟说，“我随时准备改变我的想法，团队的开放包容和紧密合作才能促进各自的成长。”

 许多人并不知道的是，每当合肥这座城市陷入沉睡的时候，这群科学家大多都在伏案工作。“我们没有工作日和周末之分。”陈宇翱笑言，“有时候为了一个实验数据，可能会工作到深夜两三点。”

 ■获奖感言：

科学研究不仅要仰望星空，也要脚踏实地。我们不能再像以前那样，用一火车的东西去换人家一皮包的芯片。我们不仅要关注原始创新也要鼓励成果转化，为国计民生做些事情，让普通老百姓享受科技带来的利益。我们的团队正在朝着这个方向努力。 ——潘建伟

 ■相关资料：

问：什么是“多光子纠缠及干涉度量”？

　  潘建伟：简单地说，就是根据量子物理原理提供的一种全新方式对信息进行编码、存储、传输和逻辑操作，并对光子、原子等微观粒子进行精确操纵，以确保通信安全和提升计算速度等方面可以突破经典信息技术的瓶颈。

问：实现多光子纠缠，作用何在？

潘建伟：实现对多粒子纠缠的相干操纵是量子信息技术的关键科学任务，也是量子信息处理的核心物理资源。正如2012年诺贝尔物理学奖获得者Wineland所指出的，“纠缠粒子数越多，量子力学非定域性越强烈，对量子信息处理也越有用”。

合肥晚报2016年1月9日http://epaper.hf365.com/hfwb/html/2016-01/09/content_166796.htm