以量子之小，负载科技变革之恢弘，潘建伟可谓“见微知著”。
光量子计算机、量子通信卫星、天地一体化量子通信网络……中国科学技术大学潘建伟院士带领的团队取得了一系列突破性进展。源自微观世界的这些进展，未来有望为人类社会带来翻天覆地的变化。
他的初衷单纯：“发现一个很美妙的事情，就想去做。”他的体悟也真：“我们的经历证明，中国人在国内也可以做很好的科学。”
孕育量子计算机“婴儿”：“做一些别人没有做过的事情”
量子计算机是潘建伟最近为人所周知的研究成果。
芯片越来越小，传统计算机未来必将遭遇计算极限。求解一个亿亿亿变量的方程组，利用目前的超级计算机，大约需要100年。而对类似这样的大规模计算难题，如果借助万亿次量子计算机，只需0.01秒。
全新的量子计算机利用量子特有的“叠加状态”，以采取并行计算的方式，让速度以指数量级地提升。潘建伟团队研制的光量子计算机，已经比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。
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计算能力极限的大幅提升，意味着量子计算机可以分析更多数据。比如，实现精准的天气预报，躲避飓风海啸；计算优化的出行线路，让城市减少堵车；识别有效的分子组合，降低药物的研发成本和周期；甚至可以用于探索太空，较快辨别可能存有生命体的行星。
由于量子计算的巨大潜在价值，欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源，开展协同攻关，大型高科技公司如谷歌、微软、IBM等也强势介入量子计算研究。
潘建伟说，在量子计算基础研究领域，就计算能力而言，科学界有三个达成共识的指标性节点：第一步超越首台经典计算机，第二步超越商用CPU，第三步超越超级计算机。“目前我们实现的只是其中的第一步，但这一小步却是重要的一步。”
他预计，年底可以实现操纵20个量子比特、达到目前商用CPU水平；到2020年，有望实现操纵45个量子比特的目标，向经典超级计算机的计算能力发起挑战。
“在科学的领域，必须努力去做世界第一的事情，最终目标肯定是要做别人没有做过的事情。”潘建伟说，“我们现在科研条件好了，能力也强了，今后要习惯自己在前面领跑，或者在前面跑的时候要多给一点掌声、多给一点支持，要让‘敢为天下先’成为一件很自然的事情。”
全球首颗量子卫星的首席科学家：“把量子信息做到极致”
在量子计算机之前，潘建伟为人熟知的身份是——全球首颗量子卫星“墨子号”的首席科学家。
诞生百年的量子理论的奇妙之处在实验室里被不断重复检验，但却从未在太空尺度验证过。量子理论的各种奇异现象在太空中是否还存在？量子纠缠和隐形传输是否可以延伸到星地之间？这些都需要卫星去验证。
2011年，中科院正式启动全球首颗量子科学实验卫星的研制，这既意味着中国科学家率先向星地量子通信发起挑战，更意味着中国或将领先欧美获得量子通信覆盖全球的能力，担任量子卫星首席科学家的正是潘建伟。
“传统的信息安全都是依赖于复杂的算法，只要计算能力足够强大，再复杂的保密算法都能够被破解。量子通信能做到绝对安全，是由量子自身的特性所决定的，计算能力再强也破解不了，因此它是革命性的，可从根本上、永久性解决信息安全问题。”潘建伟说。
2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的量子科学实验卫星开启星际之旅。它承载着率先探索星地量子通信可能性的使命，并将首次在空间尺度验证量子理论的真实性。
卫星发射的现场，潘建伟眼睛紧紧盯着主控台的屏幕，发射成功的消息一经确认，他与同事紧紧相拥。
“很多人问我，什么是我的梦想？我说，梦想不是你想要得到什么，而是你发现一个很美妙的事情，你想去做。”潘建伟说，“我的梦想就是沿着这条路走下去，尽力把量子信息做到极致。”
“钟情”量子廿五载：“在中国建一流的实验室”
如今身为中国量子研究的重要领军人之一，25年前，作为中国科学技术大学的一名本科生，潘建伟在毕业论文中曾向传统的量子力学理论发出了质疑。
“量子力学基础理论认为，微观粒子同时处于多个可能状态的叠加，这从日常思维来看简直是一种悖论。”潘建伟说，自己就想在本科论文中找个例证来否定这个理论。这个在今天看来不乏“莽撞”的举动，却引导他迈入了“量子之门”。
1996年，潘建伟进入奥地利因斯布鲁克大学，在这个国际量子力学研究的前沿之地攻读博士学位。他来的“正是时候”，导师塞林格教授正在组织量子信息实验研究方面的第一个国际合作项目，试图将量子信息从理论研究推进到实验阶段。
次年，该项目组题为“实验量子隐形传态”的论文在《自然》杂志上发表，完成实验数据测量和处理的潘建伟是论文的第二作者。该成果被评为当年度全球十大科技进展，并与“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入选《自然》“百年物理学21篇经典论文”。时年27岁的潘建伟，就此成功进入国际量子信息研究领域的核心区。
1999年，获得博士学位并在自己专业领域小有名声的潘建伟萌生了回国的想法，对此他的导师感到不解，把他叫到办公室问：“潘，你的梦想是什么？”
“我的梦想是在中国建一个像你这样一流的实验室。”潘建伟说，选择回国是一件很自然的事，“我认为一个人对亲人、朋友的爱，对自己所在团体、所在国家的认可，是一种自然、朴素的情感。”
2001年，潘建伟回到中科大着手组建实验室。“建一个国际上领先的量子实验室，不仅需要理论人才，还需要电子学、光学、软件等支撑。科大当时没这个基础，怎么办？我就国内、国外两边跑。”潘建伟不断前往欧洲“取经”，同时，他陆续送出十几名学生出国进行针对性学习，让他欣慰的是，这些学生基本上学成后全部归国效力。
在世界上占据一席之地：“中国人在国内也可以做很好的‘科学’”
2011年，41岁的潘建伟当选中科院院士，成为当时我国两院院士中最年轻的一位。
继2016年8月成功发射世界上首颗量子通信卫星之后，潘建伟团队相继在量子计算、量子测量等领域都取得巨大的研究进展。不久的未来，人类历史上首个“天地一体化”洲际量子通信网络也将见雏形。
“他们使得中国科学技术大学，因而也是整个中国，牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”英国《新科学家》杂志评价。
“在这个领域里，大家的智力都是差不多的。总体而言，第一个是你不要介意成功不成功，第二个是你要有耐心去做你喜欢做的事，第三个是这个东西是对国家很重要。”潘建伟说。
从“科学的春天”一路走到“创新的春天”，潘建伟是幸运的。从回国筹建实验室时的400万元启动经费，到近年来全国几十个科研单位支撑建设的量子卫星“墨子号”，再到全长两千多公里的量子通信“京沪干线”工程，都离不开国家的强力支持。
“无论是我还是学生，不是为了出国而出国，而是要把最先进的技术学回来，希望有朝一日在国内做出一些领先的科研成果。”他说，“如果说当年杨振宁和李政道先生证明，中国人在国外可以做很好的‘科学’。那么我们现在证明了，中国人在国内也可以做很好的‘科学’。”
中国量子科研异军突起，潘建伟团队也从派人去海外学习，变为吸引全球学者合作求学的热门机构，其中包括潘建伟的导师塞林格。他说，中国已经成为世界量子科研领域的领先国家之一，有着巨大发展潜力，他愿意和潘建伟一起，沿着“量子路”一直走下去。
