在位於上海浦東的中國科學技術大學上海研究院，潘建偉院士和他的同事們正在為將於2016年發射的量子科學實驗衛星緊張地工作著。

　　從本科時與“量子”結緣，潘建偉已經與“量子”打了20多年交道。

　　出國是為了更好地回國服務

　　在中國科大念本科時，潘建偉第一次接觸到了量子力學，量子理論中蘊含的種種神秘令他著迷。本科畢業前，他集中研究和總結了量子世界的各種佯謬，寫進了畢業論文。此後，潘建偉繼續在中科大攻讀理論物理碩士學位，研究方向是量子基本理論。隨著研究的深入，潘建偉越發認識到，量子理論中的各種懸疑需要尖端的實驗技術才能得以驗證，而當時國內在這方面還比較落後，本沒有出國打算的他選擇了出國留學。

　　1996年，潘建偉來到奧地利因斯布魯克大學，第一次見面，導師塞林格問他，“你的夢想是什麼？”“我要在中國建一個和您的實驗室一樣的世界領先的量子光學實驗室。”此後，潘建偉一直用行動踐行著這個承諾。

　　僅僅一年之後，潘建偉便與同事一起在國際頂尖雜誌《自然》上發表了首次實現量子隱形傳態的學術論文，該成果被公認為量子資訊實驗領域的開山之作，被美國物理學會、歐洲物理學會和《科學》雜誌評入“年度10大進展”。這項工作使潘建偉堅定了從事實驗量子物理研究的信心，此後又先後在國際上首次完成了量子糾纏交換，三光子、四光子糾纏及其非定域性檢驗，量子糾纏純化等重要實驗。

　　潘建偉在奧地利攻讀學位時期，正是量子資訊這門新興科學開始蓬勃發展的年月。從1997年開始，潘建偉每年都利用假期回到中科大講學，通過各種渠道為我國在量子資訊領域的發展提出建議，並帶動一批研究人員進入這一領域，希望祖國能在資訊技術領域抓住這次趕超發達國家並掌握主動權的機會。中國科學院和母校中國科大也及時給予他支援，2001年，潘建偉得到中科院650萬元的資金支援，加上國家自然科學基金委支援的40萬元，在導師張永德教授和近代物理系同仁的支援下，潘建偉開始在中國科大著手組建實驗室。

　　引領中國團隊成為世界勁旅

　　當時國內量子資訊領域的研究水準和人才儲備都很薄弱，要實現實驗室從無到有，還需要繼續學習。潘建偉再次回到歐洲，跟隨已經轉到維也納大學的塞林格，繼續從事多光子糾纏方面的合作研究，“我們必須與國際先進小組保持密切聯繫，向他們學習，才能更快地前進。”

　　這段時間，潘建偉像“候鳥”一樣國內國外兩頭跑，一邊在國外學習經驗，一邊指導國內的研究生建立實驗室。不到一年時間，潘建偉在國內的研究組作為第一單位在權威雜誌《物理評論快報》上發表了7篇論文。2004年，他們在國際上首次實現了五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸，《自然》雜誌發表了這一成果，同時入選歐洲物理學會和美國物理學會評選出的“年度國際物理學重大進展”，這對中國科學家來説還是第一次。

　　量子資訊是電腦、資訊科學與量子物理相結合而産生的交叉學科，需要不同學科背景的人才、技術和較高強度的經費支援，在快速推進國內實驗室建設的同時，潘建偉開始通過從國內招收研究生和博士後、選派學生到國際先進小組學習等方式培養這方面的研究力量，完成了光與冷原子量子資訊技術方面至關重要的人才和技術原始積累。

　　分眾深耕。潘建偉的人才佈局從中國科大起步，分別輻射奧地利因斯布魯克大學、英國康橋大學、德國馬普量子光學所、瑞士日內瓦大學、美國斯坦福大學……，最終再回歸中國科大。2008年，潘建偉帶領在德國的團隊整體回歸中國科大，其他分佈在海外各地的年輕人也陸續回國，以陳宇翱、陸朝陽、張強、趙博等為代表的一批優秀青年學者組成了一支強大的研究團隊。

　　2004年至今，潘建偉團隊取得了一系列具有重要國際影響的研究成果：首次在國際上實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸；首次實現具有存儲和讀出功能的糾纏交換，完美地實現了長程量子通信中亟需的“量子中繼器”；首次實驗實現了八光子薛定諤貓態；利用八光子糾纏首次實驗實現了拓撲量子糾錯；首次實驗實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發……英國《自然》雜誌在報道潘建偉團隊量子通信研究成果的新聞特稿《量子太空競賽》中指出，“在量子通信領域，中國用了不到10年的時間，由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅，將領先於歐洲和北美。”

　　仰望星空 也要腳踏實地

　　“科學家要做原始創新，為國服務。”潘建偉有著明確的科研路線圖：通過量子通信研究，從初步實現局域的量子通信網路，到實現多橫多縱的全球範圍量子通信網路，以保證資訊傳輸的絕對安全；通過量子計算研究，實現大數據時代資訊的有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現新一代定位導航……

　　“科研需要群體作戰，不能單打獨鬥”。近年來，中科院以中國科大為依託，適時成立了中科院量子資訊與量子科技前沿卓越創新中心，將加快推動該領域的發展作為“率先行動”計劃的重要佈局，同時通過整合院內相關研究所和南京大學、國防科大等優勢高校，在教育部支援下成立了量子資訊與量子科技前沿協同創新中心，按“最優、最簡、互補”的原則對我國量子資訊領域的主體研究力量進行了初步整合，為下一步更好更快發展打下了基礎。

　　“兩個中心集聚了國內最優秀的科學家和科研團隊”，潘建偉説，“我們希望能瞄準世界科學前沿和國家重大需求，為國民經濟發展和社會進步做點貢獻”。

　　早在2008年秋，潘建偉團隊就在合肥建立了世界上第一個光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網路通話，真正做到“電話互聯互通、語音實時加密、安全牢不可破”的量子保密電話網路系統。2012年和2014年，潘建偉團隊分別建成了國際上規模最大的量子通信網路“合肥城域量子通信試驗示範網路”和“濟南量子通信試驗網”，標誌著大容量的城域量子通信網路技術已經成熟。

　　目前，在國家發改委的支援下，千公里光纖量子通信骨幹網工程“京滬幹線”項目也正在穩步建設，將於2016年底前後建成連接北京和上海的高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網路，推動量子通信技術在國防、政務、金融等領域的應用。與此同時，潘建偉團隊正在牽頭實施中科院戰略性先導科技專項，將於2016年發射首顆“量子科學實驗衛星”，旨在實現高速星地量子通信並連接地面的城域量子通信網路，初步構建我國的廣域量子通信體系。

　　“科學研究不僅要仰望星空，也要腳踏實地。”潘建偉感慨，“我們不僅要關注原始創新，也要鼓勵成果轉化，為國計民生多做些工作，讓普通老百姓享受科技帶來的利益。我們的團隊正在朝著這個方向努力。”