量子科技梦潘建伟：为国铸盾逐梦量子世界大国科学家

用户投稿 2025年06月23日 01:44:04 4 0

潘建伟：为国铸盾逐梦量子世界大国科学家

在中国科学院学部成立70周年纪念日和第九个“全国科技工作者日”到来之际，中国科学院和中央电视台联合策划“大国科学家”系列报道在中央电视台新闻频道连续播出。今天推出《潘建伟：为国铸盾逐梦量子世界》。

从“墨子号”到量子“京沪干线”，从“九章号”到“祖冲之号”，他带领团队一次次突破技术极限，在国际前沿领域创造一项又一项中国奇迹，用量子密钥守护国家安全，为国铸盾。他就是中国量子科技梦之队的队长潘建伟。

在中国科学院量子创新研究院，潘建伟院士和团队正在研制世界首颗中高轨量子卫星。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：中高轨量子卫星它的功能很强大，它在天上可以同时看到相距1万公里的两个地点，那么我们就可以建立北京和非洲南非的量子密钥分发，全天都可以保证密钥分发，保障国家的信息安全传输。

从小在浙江东阳农村长大，潘建伟最喜欢的科目就是物理。1987年，潘建伟考入中国科学技术大学近代物理系，开始探索神奇的量子世界，也感受到了科学家的责任和使命。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：我们系的首任系主任就是赵忠尧先生，知道新中国成立之后，他一定要从美国回来，我们系当年是为了“两弹一星”，主要是搞核物理为主的，他说他们这一代为祖国的强大和富强作出了贡献，希望我们后辈的科学家能够继续为这个努力，这是我们当时一个很大的梦想。

1996年获得硕士学位后，潘建伟前往量子力学的发源地欧洲深造，理论功底深厚的他从零开始学习激光操控，以第二作者的身份发表了国际首个实现量子隐形传态的论文。崭露头角的潘建伟，在学成之后第一时间选择了回国。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：我说，我希望将来在中国也有这么个实验室是世界领先的。我很喜欢物理，很喜欢科学，但是我也是有祖国的人，希望能够在自己的国家把科学做到世界前沿，这样就会特别有成就感。

满怀信心回到国内，潘建伟开始主攻量子信息领域，没想到遇到了不小的阻力。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：这是个交叉科学，是量子物理和信息科学交叉的科学。你本来搞物理的，物理学界对你也不怎么认可，信息那边也觉得你是个外来者，这样一来，要得到各种基金的申请是非常困难的。

正当申请经费面临困难时，潘建伟留学期间参与的研究和爱因斯坦建立相对论等重大成果一起被《自然》杂志评为“百年物理学21篇经典论文”，量子信息逐渐被国内认可。

2009年，观看新中国成立60周年《复兴之路》演出时，潘建伟激动不已，给在国外的学生们挨个发信息，号召大家尽快回国为民族复兴贡献力量。

中国科学技术大学教授陈宇翱：当时看到这个短信非常激动，很想扔下手机就回去。他是一个在我心目中非常有情怀的科学家，一直不忘初心。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：并没有什么条约，是我们自己一种心灵的契约，能够有一个共同的理想、共同的心愿，就是回到中国，在中国科大建一个世界一流的量子光学和量子信息的实验室。

集结号吹响，海外学子纷纷归来，潘建伟带领这些踌躇满志的归国青年，集纳各家所长，一起打下量子科技大厦的四梁八柱，在多光子纠缠操纵等前沿领域取得一批重大原创成果。2016年，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射升空，标志着我国走向全球量子通信研究的引领地位。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：最困难的是天地对准。一个卫星在天上，每秒钟将近8公里，它就相当于一个高速列车在开。离你一公里之外，有一个小小的储蓄罐，还在高速旋转，它只有一个很窄的边，你要把一个硬币按照它的要求，一次次扔进罐子里。最困难的是这一两样关键技术，我拼命到国外去求，没求来，最后自己咬咬牙把它解决了，而且做到在世界上是最好的，给我们整个量子实验室极大的信心。

正是有了这样的经验和自信，潘建伟院士团队在量子世界创造了一个又一个中国奇迹。

量子“京沪干线”建成启用，让金融、政务等领域拥有原理上无条件安全的“无形盾牌”；“九章号”和“祖冲之号”横空出世，让我国成为世界唯一同时在超导和光量子两条技术路线都实现量子计算优越性的国家。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：如果量子计算机造出来的话，我们的公钥体系在别人面前就像是“裸奔”了，相当于没穿衣服，所以有了量子保密通信，至少给你穿上一件“防弹衣”一样的东西。量子保密通信对国家信息安全来说是非常重要的。

在很多人眼中，潘建伟梦想的国际一流的量子实验室已经建成，然而对他来说，创新人才的培养才是一流实验室的持续竞争力。

中国科学技术大学副研究员邓宇皓：潘老师追求的就是让我们敢为天下先，去想一些别人不敢想的创新，做的研究能够超越国际上最好的竞争对手。

敢为天下先，是潘建伟和同事们的真实写照。目前，这支量子科技梦之队正在研制“九章四号”和“祖冲之四号”量子计算原型机，今年还计划发射多颗量子微纳卫星，探索量子星座与地面网络实用化的技术验证和应用示范。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟：我们当时想把自己的小实验室做到世界前沿就可以了。现在我们要跟全国的同事一起把量子科技，特别是量子信息技术整个国家的水平提升到能跟美国竞争，跟欧洲竞争，为国家的科技自立自强，作出我们量子科技工作者应有的贡献。

记者：帅俊全褚尔嘉韩文旸安徽台

来源：中央广播电视总台

责任编辑：王颖

绝了，科技圈用这些比喻看量子丨思客问答

普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、费米、薛定谔……20世纪科学界许多最为杰出的头脑，都为一个概念着迷——量子。

进入21世纪，仍然有无数的科学家与量子不断地“纠缠”，创造一个一个奇迹。

经过三十多年努力，中国量子科学梦之队，已经是世界顶级科学家，撑起了量子领域的一片天。但是在普通人眼中，量子以及量子科技仍是一种“神秘莫测”的存在，那在科技圈，量子是什么样的？量子科技又是怎样的尖端科技？研究量子有多难？科技圈流传的这些浅显易懂的比喻或许能解开你心中的疑惑。

量子可以说是鱼群中的一条条鱼，上台阶时的一个个台阶

物理学往往是违背人类直觉的，一个恰当的比喻，可以帮助大家理解违背直觉的物理定律。对于量子这个抽象概念，中国科学院物理所研究员曹则贤 曾打过这样一个比方：我们生活中可以见到的、感知到的事物，包括光与能量的最小单位都能称之为量子。就像我们远处看鱼群是乌泱乌泱的一片黑，但是放大了看就是一条条鱼，这一条条鱼就可以说是鱼群的量子。

中国科学技术大学副研究员、科普专家袁岚峰 在媒体上这样撰文解释：量子的本意是个数学概念，简言之就是“离散变化的最小单元”。什么叫“离散变化”？袁岚峰这样解释：我们统计人数时，可以有一个人、两个人，但不可能有半个人、三分之一个人。我们上台阶时，只能上一个台阶、两个台阶，不能上半个台阶、三分之一个台阶。这些就是“离散变化”。对于统计人数来说，一个人就是一个量子。对于上台阶来说，一个台阶就是一个量子。如果某个东西只能离散变化，我们就说它是“量子化”的。

“量子水”“量子鞋垫”都是假的，不是量子产品

中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授

生活中有哪些量子的存在？中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授 举例说，量子力学实际上早就应用到日常生活中了，例如现在我们用的手机、电脑，它的原理就是量子力学，但老百姓不知道它来源于量子力学。现在的手机、电脑是使用量子力学开发出来的经典技术，它们的核心装置是芯片，芯片里面的处理器基本单元是晶体管，晶体管是根据量子力学里面的能带理论制造出来的，晶体管造出来之后才有手机、计算机的芯片。还有当今互联网传输信号必须使用的激光，它是根据爱因斯坦的光量子辐射理论产生的，不过激光本身是经典的，它的量子效应很低，所以可以忽略。由此可知，现代的手机、电脑、互联网都是来源于量子力学开发的经典技术。

真正的量子科技确实离广大民众还很远，因为还没有一种量子产品成为老百姓的必需品。目前市场上有很多带着“量子”二字的产品，什么“量子水”“量子鞋垫”，这些都是假的，都不是量子产品，短时间内量子产品也不可能走进千家万户。

未来量子科技将影响生活的方方面面

郭光灿教授介绍， 展望未来的话，如果通用量子计算机得到了广泛应用，那么各个行业，医疗、农业生产、工业生产、人工智能，整个社会方方面面都会受到量子技术的影响，量子计算机能够超过电子计算机，密码领域量子通信可以提升传输的安全，量子传感可以测量很多很重要的参数。

医疗方面，我们生产新药物的速度会大大提高，这是因为新药制造需要计算机模拟哪个配方是最有效的，使用电子计算机模拟非常慢，但量子计算机很快就能计算出来，这就关系到老百姓的身体健康；人工智能方面，无人驾驶汽车传感器处理的速度会更快，性能就会提高；农业方面，量子计算机出来后，可以研究清楚光合作用是怎么回事，有科学家预言，如果这个应用研究成功了，太阳能的利用会从现有的10%提高到20%~30%，农业会出现跳跃式发展，全球老百姓的吃饭就不会有问题。

研制量子计算机，就像“用原子垒起一座金字塔”