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揭開量子世界的神秘面紗

2013-12-18 來源:經濟日報 作者:杜銘 字號:

“我研究量子20多年,到現在也沒有完全搞清楚。”談到神奇的量子物理,中國科學院院士、中國科學技術大學教授潘建偉既真誠又不無幽默,他詼諧地補充道,“正因為還沒搞明白,所以我可以繼續研究。”

吸引潘建偉投身的量子世界,閃爍著神秘而又詭異的光芒。“通常事物要么處于0的狀態,要么處于1的狀態。就好像一個人,要么在北京,要么在上海,他不可能在北京和上海同時出現。但到了微觀世界,事情就發生了奇妙的變化。量子可以同時處在0和1的狀態,就如同一個人有了孫悟空的‘分身術’,可以同時在北京和上海出現。”潘建偉盡量用通俗的語言,為記者描繪那個常人難以理解、至今科學家們也“不識廬山真面目”的量子世界。

量子的“測不準”個性,讓潘建偉深感困惑:“按道理,事物是客觀存在的,不管你看不看它,它都在那里,不會發生任何變化。但量子不同,如果你一旦去觀測它,它就會發生變化,變得和以前不同。為什么會這樣?”潘建偉“想把它弄明白”,這一鉆研就是20多年。

1996年,潘建偉投入奧地利維也納大學塞林格教授門下,攻讀博士學位。

“1996年第一次見到我的導師時,他問我‘你的夢想是什么?’我回答,‘將來在中國建一個世界一流的量子物理實驗室。’”10多年來,潘建偉通過各種渠道籌措經費,從國內招收研究生和博士后派遣到國際上多個先進小組學習知識和技術,以充實國內人才力量。2008年,他在完成了技術積累和人才儲備后,辭去海德堡大學的教職回國工作。目前,他的團隊成為世界上量子信息領域能夠開展全面系統性實驗研究的少數幾個團隊之一。

他說:“我熱愛科學,但更加熱愛祖國。”在他看來,我國的體制決定了一旦認定要做什么事情,馬上就會進行有效的投入。這一點在西方無法做到,因為“在歐洲做很多事情需要經過大量的討論,有時候非常沒有效率”。

盡管科學家還無法完全揭開量子世界的神秘面紗,但利用量子的奇異特性,可以做很多事情。量子通信技術就是目前最接近實際應用的一種。在“棱鏡門”事件為全球通信安全敲響警鐘的背景下,發展量子通信技術對一個國家的信息安全顯得更加重要。潘建偉介紹,因為“調皮”的量子具有“無法精確測量和精確復制”的詭異個性,使得竊密者一旦竊聽,就會留下痕跡。

據介紹,2010年,全球首個規模化量子通信網絡在合肥啟動建設。潘建偉團隊正在實施中科院戰略先導專項“量子科學實驗衛星”,2015年之后中國與歐洲之間將有望實現洲際量子通信。

(原載于《經濟日報》2013-12-09 07版)

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