潘建伟院士：主导世界首颗量子实验卫星“墨子号”

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    昨日凌晨（2016年8月16日1时40分），由中国科学技术大学潘建伟院士主导的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。

    潘建伟于1970年3月生于浙江省东阳市。于中国科学技术大学获得学士学位和硕士学位，1999年获奥地利维也纳大学实验物理博士学位。目前是中国科学技术大学教授，中组部首批“千人计划”入选者，中科院量子科学实验卫星先导专项首席科学家。2011年，年仅41岁的潘建伟当选为中国科学院院士。

    目前，潘建伟是中科院量子卫星科学实验卫星先导专项首席专家。“先导嘛就是要先干起来，那么要来做量子科学的某些研究就需要发射一颗卫星，我们又不知道它能不能成功，所以就姑且把它叫做实验，因为实验也可能失败。一旦成功它是可以重复的，这就是科学和其他东西的区别。”潘建伟在谈及量子实验卫星研制项目长长的头衔时这么说道。

    潘建伟院士主要从事量子物理和量子通信方面的研究。作为国际上量子信息实验研究领域开拓者之一，它的研究走在国际最前沿。潘建伟院士是该领域有重要国际影响力的科学家，取得了一系列有重要意义的研究成果：首次实验实现量子隐形传态及纠缠交换、终端开放的量子隐形传态、复合系统量子隐形传态、16公里自由空间量子隐形传态；首次实现三、四、五、六、八光子纠缠。首次实验验证GHZ定理。提出利用现有技术可实现的量子纠缠纯化方案，并完成实验实现。实现突破大气等效厚度的量子纠缠和量子密钥分发。先后实现绝对安全距离超过100公里和200公里的量子密钥分发及全通型量子通信网络。提出基于冷原子量子存储的高效量子中继器方案，并完成实验实现。利用冷原子系综实现高品质的单光子和纠缠光子的量子存储。利用多光子纠缠实现重要的量子算法和突破经典极限的高精度测量。实现任意子分数统计的量子模拟。

     随着量子实验卫星的升空，似乎突然间，潘建伟一下进入人们的视野，但其实在物理学界和科学界对于潘院士并不陌生。

    其研究成果曾6次入选两院院士评选的“中国年度十大科技进展新闻” 、3次入选教育部评选的“年度中国高校十大科技进展”、3次入选科技部评选的“年度中国基础研究十大新闻”、5次入选欧洲物理学会评选的“年度物理学重大进展”、4次入选美国物理学会评选的“年度物理学重大事件”。由于潘建伟及其同事在量子信息实验领域的系统性工作，他分别被重要综述杂志Phys. Rep.和Rev. Mod. Phys.邀请撰写有关量子通信和多光子纠缠操纵的实验综述论文，其中后者是中国大陆科学家在该刊发表的第一篇实验综述论文。曾获求是杰出科学家奖、中国青年科学家奖、中国科学院杰出科技成就奖、奥地利科学院Erich Schmid奖、欧洲物理学会菲涅尔奖等奖励。

    2004年，潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间信道中实现更远距离的量子通信。该小组2005年在合肥创造了13公里的双向量子纠缠分发世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子对的可行性。

    2008年秋，潘建伟团队在合肥建立了世界上第一个光量子电话网，实现了“一次一密”加密方式的实时网络通话，真正做到“电话互联互通、语音实时加密、安全牢不可破”的量子保密电话网络系统。

    2012年和2014年，潘建伟团队分别建成了国际上规模最大的量子通信网络“合肥城域量子通信试验示范网络”和“济南量子通信试验网”，标志着大容量的城域量子通信网络技术已经成熟。

    2012年底，潘建伟团队的量子通信装备在北京投入常态运行，为十八大等国家重要政治活动提供信息安全保障。

    2015年潘建伟有关实现量子隐形传态的研究成果入选《科学》杂志“年度十大科技进展”，并同伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论等影响世界的重大研究成果一起被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”。可以说潘建伟院士是中国目前最接近诺贝尔物理学奖的科学家。

    如今，全球首颗量子科学实验卫星已经上天了。将实现高速星地量子通信并连接地面的城域量子通信网络，初步构建我国的广域量子通信体系。在发改委支持下，千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目也正在积极建设，将于2016年前后建成连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，推动量子通信技术在国防、政务、金融等领域的应用。

    据潘建伟透露，下半年，京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网就将建成。这就意味着，我国量子通信、传输将形成“天地一体化”的网络雏形。

   
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