量子之父的真实经历 从农村走出的大物理学家

最新一期《朗读者》又请来

一位重量级朗读嘉宾！

他是“墨子号”量子科学实验卫星的

首席科学家，

被称为中国“量子之父”。

他就是中国科学院院士，

中国科学技术大学的

常务副校长、教授，

物理学家潘建伟。

1970年3月，潘建伟出生在浙江东阳，

从小他就是个爱玩的孩子，

他回忆说，

小时候父母重视对他兴趣的培养，

从不限制他做什么，

他可以自己做自己感兴趣的事。

后来他家搬到了县城，

到了初中，他才发现，

自己在农村小学的语文基础很差，

英语根本就没有学过。

他也不擅长作文，

小时候写的第一篇作文，

《最难忘的一天》，

他仅用了5分钟就写完了，

最后只得了40分。

潘建伟与两个姐姐的合影

俗话说，

上帝为你关上一扇门，

也会为你打开一扇窗。

对文科无感的潘建伟

遇上物理便如鱼得水。

他曾感叹道：

“竟有物理这样简单的学科！”

“只用一个公式，

很多东西就可以推导出来。”

甚至，他在夜晚躺着看星星时，

脑海中的物理书也能一页页翻开。

出于兴趣与热爱，潘建伟决定，

要在物理的道路上一直走下去。

1987年，

他考入中国科学技术大学近代物理系。

在大学里，潘建伟仍然和儿时一样

钻研自己真正感兴趣的东西。

潘建伟是爱因斯坦的崇拜者，

在大学时就喜欢阅读

《爱因斯坦文集》

“爱因斯坦的散文是最深刻、最美的，

让我坚定了研究物理的决心。

让我感觉从简单的事实后面

可以找到一个规律，

现在、将来不会变。”

作为爱因斯坦的“粉丝”，

他也曾不赞同量子力学中的很多理论。

“怎么有这样胡说八道的东西。

牛顿力学、电动力学、统计力学，

我所有的成绩都是95分以上，

就是量子力学考了八十几分，

而且差点没有及格。”

潘建伟的本科论文，

甚至想要为爱因斯坦辩护，

证伪量子力学。

什么是量子？

这大概是所有物理“门外汉”

听到“量子之父”时，

脑海中会浮现出的第一个问题。

而潘建伟，是这样解释的——

“比如说你有一瓶水，

然后你分成二分之一瓶，

三分之一瓶，

然后到最后就变成一个小颗粒了。

那么大家都知道，

这个叫作水分子。

所谓量子，

只不过是微观世界的

一种最小颗粒的一个统称。”

“吾爱吾师，吾更爱真理”。

追求真理才是科学人的信仰。

虽然量子世界古怪难懂，

但潘建伟有一股“牛劲”，

总想搞明白，

于是便决定与量子“纠缠”下去。

在获得中国科技大学

理论物理学士和硕士学位后，

1996年，潘建伟决定出国

继续攻读博士。

眼看其他的同学都顺利出国了，

只有他还迟迟没选定方向和导师，

家里人有点着急。

潘建伟对他父亲说，

自己是要选准方向，选对导师，

不是为了出国而出国，

而是要把最先进的技术学回来。

潘建伟一家。

潘建伟一家。潘建伟和父母、姐姐、外甥在中科大。

开始的时候，他选的导师

是一位诺奖得主，跟着他读博士，

肯定对未来的就业有帮助。

没想到，比来比去，

潘建伟最终选择了

这位诺奖得主的弟子塞林格教授。

塞林格教授当时只是一位普通教授，

但潘建伟认为他学识渊博，

在新兴学科量子力学方面潜力更大。

果然跟他预料的一样，

如今的塞林格教授，

已经是量子力学的世界级大师，

担任奥地利科学院的院长。

就这样，潘建伟来到奥地利维也纳大学，

攻读博士学位。

1996年，他在奥地利第一次见到

导师塞林格教授时，

这位导师像很多其他导师一样问道

“你的梦想是什么？”

潘建伟大胆说出：

“我要在中国建一个

世界一流的量子物理实验室。”

塞林格（Anton Zeilinger）

之所以说“大胆”，

是因为直到上世纪九十年代，

我国在这个领域的

实验研究还几乎是一片空白。

随着研究的不断深入，

真实逐渐浮出水面。

所有实验数据都证明：

爱因斯坦是错的，

量子力学具有正确性。

潘建伟也不盲从“偶像”，

勇敢走出了权威认识的误区。

在他看来，

无法证伪的东西，

属于个体的思想自由，

再往前走一步，

就不是科学了；

科学恰恰又最需要自由思想，

“它是反权威的，没有边界，

爱因斯坦推翻了牛顿，

量子力学又推翻了爱因斯坦，

一代一代往前走。”

1997年，他在塞林格的领导下，

作为第二作者

在《自然》杂志上发表论文，

宣布在实验中实现了量子态隐形传输，

这被公认为量子信息实验领域的开山之作。

《科学》杂志将其列为

年度全球十大科技进展之一。

这一年，他年仅27岁。

于是，

1999年，潘建伟博士毕业

准备回国工作。

他却发现，那时量子信息研究，

在国内还是一片空白，

不仅不被承认，

甚至还被认为是伪科学。

这使得他根本无法申请到科研经费。

无奈之下，

潘建伟申请了几个国外大学的教职。

就在这时，

他那篇“量子态隐形传输”论文，

被《自然》杂志选为

“百年物理学21篇经典论文之一”。

一同入选的，

还有“爱因斯坦建立相对论”等重大成果。

消息传到国内，

引起了轰动，

潘建伟提交的科研项目申请，

终于获得批准。

2001年，潘建伟在中科大

负责组建量子物理和量子信息实验室。

潘建伟在中科大上海研究院的实验室里

2016年8月16日凌晨1时40分，

世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”

在酒泉卫星发射中心成功发射。

这是世界上首次实现卫星

和地面之间的量子通信，

也是史上跨度最大、

最安全的通信网络。

千百年来，

人们一直怀疑，

以人类的智力到底能不能

构造自身也不可破解的密码？

潘建伟的工作很大程度上回答了这个问题，

让无条件安全通信成为可能。

“墨子号”发射现场。2016年8月16日——这是潘建伟的第一个纪念日。

量子通信主要是利用了量子叠加。

有点像孙悟空的分身术，

孙悟空拿毫毛一吹，

同时可以在很多地方出现。

有了量子叠加原理之后，

量子通信可以提供一种原理上是

不可破解不可破译的加密手段。

它是目前唯一被证明，

无法被窃听、

绝对安全的保密通信手段。

这么多年，

中国的全面腾飞是有目共睹的。

但我国在前沿科学上，

却一直远远落后于欧美。

今天，

中国已经成为这重要科学领域的世界领头羊。

而在全球领先的“墨子”号背后，

少不了默默耕耘的潘建伟。

1999年国庆50周年，

潘建伟在维也纳看了一个

有关科学家郭永怀的纪录片，

印象最深刻的是

郭永怀牺牲时

两只手还紧紧地抱着从基地带回来的数据，

这在他看来比性命还要重要。

“我当时一看，就泪流满面。”

如今回忆，

他的眼里依然噙着泪。

潘建伟还清晰记得，

几位两弹一星的功勋科学家，

有一次住在北京花园街，

第二天早晨起来，

发现有人自发在地上写着，

祖国人民感谢你们。

几位科学家感动地说，

有这样的评价，

其他的东西都不重要了。

“这几位科学家对我的影响非常大。”

说这话时，潘建伟的眼睛再次湿润了。

回国后，

潘建伟的人生获得了一个又一个荣誉：

31岁，任中国科学技术大学教授；

41岁，成为中国当时最年轻的院士；

45岁，获国家自然科学一等奖；

27岁，入选美国《科学》杂志

“年度全球十大科技进展”；

31岁，任中国科学技术大学教授；

32岁，入选教育部

“长江学者奖励计划”特聘教授；

41岁，当选为中国科学院院士；

42岁，斩获得国际量子通信大奖；

45岁，以第一完成人获得国家自然科学一等奖

……

2017年潘建伟被评为《NATURE》年度十大科学人物之一

自然科学奖一等奖，

被认为是中国自然科学领域最高奖。

只有中国最顶级的科学家，

比如华罗庚、吴文俊和钱学森等，

曾经拿到过这个奖。

由于该奖项的评选极其严格，

过去15年中，这个奖项有9次空缺，

而潘建伟在45岁就获得了这个奖项。

这是继他成为最年轻院士之后的

第二次“最年轻”。

潘建伟发表获奖感言

即使是这样，

即使无数人称赞潘建伟，

说他是中国离诺贝尔奖最近的人，

他却没有被冲昏头脑。

对潘建伟自己来说，

他对物理学的钻研，

跟这些奖没有任何关系。

科学带给他更多的是乐趣和安宁。

“追求量子物理的奥妙，

能让人获得内心的从容和安宁，

如同阳光灿烂的春天，

走在青草地上般心情愉快。”

也许，

正是保持着这样的初心，

和对自然的最初的好奇，

潘建伟才得以成为

中国最好的量子物理学家。

是啊，

一个“纠缠”于量子世界的科学匠人，

秉着“择一事，终一生”的精神，

在成长道路上，

“偏执”地对待着自己的专业，

不断攻坚克难，

追求完美和极致的信念，

披荆斩棘，

一路向前。

这份匠人匠心是我们都应该学习的。

它告诉我们——

“不忘初心，方能始终”。

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来源：寻匠之美

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