潘建伟院士：在团队和国家的迭加态上探索求知

“一个人不可能同时在北京和上海。如果一个人在上海被定义为0，在北京被定义为1，则此人只能处于0或1的状态。然而，在微观世界中，物质不仅可以处于0或1的状态，而且可以处于它们的叠加状态，也就是说，同时处于0和1的状态，也就是0+1。”43岁的中国科学院院士潘剑伟有点兴奋地向记者解释量子世界。

“最好不要知道。”

1992年，潘建伟毕业于中国科技大学现代物理系。“我上大学时学物理的原因是因为我觉得物理能给人一种成就感。只要你掌握了物理原理，一切都可以推导出来。在牛顿的力学理论中，自然物质的运动规律和相互作用完全由力学规律支配和决定。”

这种决定论让潘剑伟觉得科学伟大但令人沮丧。“如果一切都是由法律决定的，并且可以被推断出来，那么我们的世界就是一个宿命论的存在。”他说。

宿命论源于决定论，这让潘剑伟感到有些悲观。幸运的是，他很快发现了一个像幽灵一样变化且无法预测的世界——一个由量子力学主导的微观世界。量子论认为物质可以同时处于多种可能状态的叠加状态，只有当被观察或测量时，它才能随机地呈现某种状态。

这种不确定性让潘剑伟着迷。"从哲学上讲，量子力学是一门积极的科学，充满了变化和启发."他说，“最好不要知道。它会推动你前进。”

因此，潘剑伟留在HKUST学习理论物理，进入了量子世界。当时，国内对量子物理的研究主要集中在理论上。由于科学研究条件的限制，实验水平与国外相比有很大差距。潘剑伟非常清楚，如果实验水平不提高，理论上很难取得重大突破。1996年，潘剑伟在中国科技大学获得理论物理硕士学位后，前往维也纳大学攻读实验物理博士学位。

当时，他的梦想是在中国建立一个世界领先的量子实验室。

不要失去成为领导者的机会。

1997年，潘剑伟和他的同事们在世界上首次实现了量子态的隐形传输。这项实验被认为是量子信息实验领域的第一项工作。科学杂志将其列为世界十大科技进步。1999年，这项工作与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论等重大研究成果一起，被《自然》杂志评选为“一个世纪21篇物理学经典论文”。

此后，他和他的同事们完成了一系列突破，如“世界上第一次量子纠缠交换”和“第一次三光子纠缠及其非局域性测试”。潘剑伟已经意识到，中国人也有能力成为尖端技术的领导者。

2001年，潘剑伟放弃了在国外建立实验室的计划，回到中国，建立了他梦寐以求的量子物理和量子信息实验室。“在许多领域，我们国家经常扮演追随者和模仿者的角色。现在，我们必须努力成为量子信息新兴领域的领导者，这个机会不能错过。”潘剑伟说道。

有了实验室，我们需要人才。由于量子信息研究的多学科性质，为了储备人才，潘剑伟把来自不同学科和背景的年轻人送到国外，在剑桥、牛津、斯坦福等大学的量子信息研究小组工作。2008年，所有队员都回家了。

在求知中“观察”自己和国家

这支队伍确实领先于世界。他们在世界上第一次实现了复合系统的量子隐形传态、远距离*空间的量子隐形传态和双向量子纠缠分布、绝对安全距离超过100公里的量子密钥分布以及世界上第一个全通量子通信网络...并且一直保持着纠缠光子数的世界纪录。

"我们最终达到了光量子纠缠操纵和量子通信的领先地位."潘建伟谈到他的团队时说，在未来，他们将进一步促进量子通信的实用性和量子物理的应用基础研究。

领头的潘剑伟没有忘记促使他继续飞跃的动力。“我们国家有一个高效的系统，”他说。“一旦我们的科学研究被国家认可，国家将为促进科技成果的实现提供最佳和最有效的保证，这是西方国家无法比拟的。”

领头的潘剑伟没有忘记那一年的起点。“我的兴趣仍然是探索未知。我更喜欢呆在实验室里做前沿基础研究。”他打算为量子信息在中国的应用和产业化提供土壤，就像这个国家为他探索未知提供土壤一样。

用量子理论类比，潘剑伟处于“团队”和“国家”的叠加状态。在探索知识的过程中，他“观察”自己和国家，并最终演变成“国家”的状态。