号外!新闻联播用7分钟报道潘建伟!背后的信号非比寻常

2015-06-04 12:44:54   

采访潘建伟院士的地点约到了上海,多少有些出乎意料。安排记者采访的中国科技大学上海研究院杜先彬老师一再解释:潘院士实在太忙,时间只有两个小时,之后还要参加中科院的一个重要会议,若不行的话只能“紧盯插空”了。而前一天晚上,潘建伟还在医院检查治疗。

  我国也是世界上首颗量子科学实验卫星将于2016年发射,在位于浦东的中科大上海研究院,作为项目牵头人的潘建伟院士和他的团队正为此紧张地工作着,常常夜以继日。

  1970年出生的潘建伟,41岁当选中国科学院院士,42岁当选发展中国家科学院院士,同年获得量子信息科学领域最高奖项“国际量子通信奖”……短短几年间,斩获国内、外诸多荣誉及头衔,这些都源于潘建伟和他的团队在竞争激烈的量子通信世界科学的前沿,已牢牢地占据着制高点。

对一般人而言,量子理论和技术难以理解,这样匪夷所思的科研成果有什么用途?

  150年前,当麦克斯韦发现电磁波时,人们也在问同样的问题。事实上,电磁波的发现才让电视、无线电、雷达和手机成为可能。对量子态隐形传输和纠缠交换的研究同样是未来信息技术的基础。

  潘建伟有着明确的科研图标:通过量子通信研究,从初步实现局域的量子通信网络,到实现多横多纵的全球范围网络,保证信息传输的绝对安全;通过量子计算研究,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……

  20世纪初的实验发现,能量或物质细小到一定限度,就无法被准确测量了。理论上完美到极致的显微镜,对于一个量子级别的粒子也束手无策,因为一“碰”就毁坏了粒子的待测状态。如果让量子态的粒子携带密码信息,当间谍“偷听”时,信息就被偷听动作改变了,因而这条信息通道可以保证内容的绝密。

  “量子纠缠”曾被爱因斯坦称作“幽灵般的超距离作用”。有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们被分开多远,只要一个粒子发生变化就能立即影响到另外一个粒子,即两个处于纠缠态的粒子无论相距多远,都能“感知”对方的状态。靠着量子纠缠的特性,科学家就可以给出一个无法窃取、也无从破译的“密钥”。

  操纵微观粒子进入人们的生活,潘建伟团队正在这座科研图标上稳步跨越:2009年,潘建伟团队在合肥市建立了世界上首个多节点的全通型光量子电话网,并在天安门城楼、中南海等关键地点之间构建了“量子通信热线”,用于重要信息传送保障。

  2012年,潘建伟团队完成了包括几十个节点的合肥城区量子通信网络示范工程,规模远远超过国际上已有的量子通信网络,标志着大容量的量子通信网络技术已经取得了关键性突破。同年11月,该团队研制的“基于量子通信的高安全通信保障系统”投入运行,为国家重要政治活动提供信息安全保障。

  2013年,潘建伟团队实现了“测量器件无关的”量子通信,从而解决了单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患,大大提高了现实量子密钥分发系统的安全性。该成果被美国物理学会《物理》杂志评选为年度国际物理学重大进展。

屏蔽此推广内容  潘建伟出任首席科学家的千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目,2016年前后将建成连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络。“量子保密通信在城域网上的使用已经基本成熟,快则两三年,慢则三五年,就可以推广。”潘建伟说。

  而对于量子科学试验卫星,《自然》杂志新闻特稿写到,中国将领先欧洲和北美,发射一颗量子科学实验卫星。这将为物理学家提供一个测试量子理论基础以及探索如何融合量子理论与爱因斯坦广义相对论的全新平台。

  潘建伟最欣赏孔夫子那句名言:知者不惑,仁者不忧,勇者不惧。“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’。”