讀研，選擇好導師，你就可能站在巨人的肩膀上了

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小編導語：如果你真的很牛，那讀研時導師很重要哦！比如，萬一選了這樣的導師團隊，你就站在巨人的肩膀上，世界第一了。

2017年5月3日，全球科技界迎來重磅消息：世界上第一台最牛計算機——首台超越早期經典計算機的光量子計算機在中國誕生。這一奇蹟的締造者，首推中國科學技術大學教授潘建偉及其領導的「夢之隊」。

一、中國科學家團隊打破世界紀錄

深夜，潘教授秉著一盞孤燈在奧地利因斯布魯克大學的實驗室燃燒著他對量子世界的執著

作為中國量子力學第一人，潘教授早在十年前就被譽為「中國離諾貝爾獎最近的人」。此次在量子計算機領域的技術攻關，不僅成功構建了世界上第一台「神運算元」，更以10個超導量子比特的高精度操縱成功打臉谷歌、美國航空航天局和加州大學聖芭芭拉分校於2015年宣布實現的9個超導量子比特的高精度操縱，創造了新的世界紀錄。

這一殊榮，屬於中國科學家團隊，是一次貨真價實的「中國造」。

1.揭開世界首台「神運算元「的面紗

那麼，這台打破世界紀錄的「神運算元」究竟有多牛？

打個比方，如果傳統計算機的速度是自行車，那麼量子計算機的速度則比得上飛機!潘建偉、陸朝陽等利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，並通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子「玻色取樣」任務的光量子計算原型機。實驗測試表明，該原型機的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，通過和經典演算法比較，也比人類歷史上第一台電子管計算機和第一台晶體管計算機運行速度快10倍至100倍。

此外，這一超越歷史的黑科技還將在未來「飛入尋常百姓家」：專家認為，計算能力極限的大幅提升，意味著量子計算機可以分析更多數據。比如，實現精準的天氣預報，躲避颶風海嘯；計算優化的出行線路，讓城市減少堵車；識別有效的分子組合，降低藥物的研發成本和周期；甚至可以用於探索太空，較快辨別可能存有生命體的行星。

2.「量子霸權」——全球科技角力場

正是由於量子計算機的巨大潛在價值，歐美各國一直在積極整合各方面研究力量和資源，大型高科技公司如谷歌、微軟、IBM等也都強勢介入這一領域。換句話說，量子霸權這塊「肥肉」牽動著一場全球科技角逐。

谷歌在收購了D-Wave後，聲稱在D-Wave計算機上運行的量子演算法比與之做對比的經典演算法快了1億倍，並期望在5年內實現小型的量子計算機。

IBM的量子計算機已經進入「商用」，IBM在3月份宣布了一個關於量子計算研究新的分支項目「IBM Q」，為用戶提供付費式量子諮詢和服務；並計劃打造50個量子位的量子計算機。此前，IBM已在去年發布了5個量子比特的量子計算雲服務。

微軟則另闢蹊徑，採用了一種「拓撲量子計算」方案，大力投入量子計算機研究。

在這一背景下，潘教授團隊此次先發制人的攻關成果，著實展現了中國在這一領域的先進水平，彰顯了中國力量。

二、最初的好奇，最終的舉世之名

如果說潘建偉教授是中國量子力學屆最好的老師之一，那麼於他自己而言，最好的老師則是紮根心靈深處對量子力學的深深喜愛。最初的興趣萌芽成長，結出最後的累累碩果。

1.著名教授的成長路徑

1970年3月，潘建偉出生在浙江東陽的一個小鄉村。農村教育條件雖差，他的父母卻是開明爽朗之人。他回憶說，小時候父母重視對他興趣的培養，從不限制他做什麼，他可以自己做自己感興趣的事。

自由家庭環境培養了潘建偉很強的自我意識和想法，還隱約生出一股不服輸的勁兒。他說，「初中後第一次寫作文，結果班主任老師只給了40分，當時我是班長，覺得很羞愧。但我有一種不怕輸的精神，為了把英語學好，把同學約到家裡來學，向老師請教，進步非常快。」

憑著這股韌勁兒，潘建偉一路迎頭追趕，順利考上了中國科學技術大學。

大學期間的潘建偉仍和兒時一樣，喜歡鑽研自己真正感興趣的東西。這時候，他開始崇拜愛因斯坦，他說，「愛因斯坦的散文是最深刻、最美的，讓我堅定了研究物理的決心。讓我感覺從簡單的事實後面可以找到一個規律，現在、將來不會變。」也因此，這位未來量子力學界的巨星迷上了量子疊加態問題，開啟了他在量子力學領域的不屈探索。

2.每一次困難都讓人近乎絕望

科研的道路是枯燥、孤寂的，也只有能夠深埋其中的人，才能掘出罕世之花。

2016年8月16日1時40分，潘建偉團隊研發的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」在我國酒泉衛星發射中心成功發射。談到過程中的艱難，潘教授坦言「每一次困難都讓人近乎絕望」。

從衛星研製到發射的四年多時間裡，中間遇到太多絕望的事，每個困難都是一個坎，都有可能前功盡棄。不僅如此，外界的各種質疑之聲也紛至沓來。北京大學物理學院退休教師王國文在一篇《掃謊打非：敦促潘建偉院士走出迷途》的文章里稱潘建偉所說的量子糾纏是對愛因斯坦相對論的否定，「純屬謊言」，而認為其實驗路線「胡作非為」；上海大學數學系密碼專家曹正軍發表《量子通訊是否真的無懈可擊》一文認為，量子通信可以說是只要有敵方存在就辦不了事，這樣的系統最終只能淪為擺設……

3.「我要在中國建一個世界一流的量子物理實驗室」

但潘教授打小就是不服輸的人，面對種種質疑，他堅定地說，「我歡迎基於科學實驗的嚴肅的質疑。」對待科研的態度，他一如既往地自信、堅定，正如他當年在奧地利維也納大學攻讀博士學位時第一次見到導師塞林格教授時脫口而出的那句「我要在中國建一個世界一流的量子物理實驗室」，鏗鏘有力，令人心生敬意。

而今，世界首台光量子計算機誕生，他給世界交付了一份漂亮答卷。

三、潘建偉和他的「夢之隊」

2016年，代表中國自然科學領域最高獎項的國家自然科學獎一等獎在萬眾矚目中揭曉，國家自然科學獎只有一個一等獎，就是中國科技大學潘建偉團隊的「多光子糾纏及干涉度量」。在量子物理研究領域，這是一個舉世矚目的年輕團隊。

「夢之隊」成員名單：

潘建偉院士，陳增兵教授，彭承志研究員，陸朝陽教授，陳宇翱教授，鄧友金教授，張強教授，陳帥教授，陳凱教授，劉乃樂教授，趙博教授，張軍研究員，包小輝教授，江曉副研究員，苑震生教授

1.「夢之隊」實驗室團隊主要成員簡況

陳宇翱

陳宇翱自述，2001年我正讀大三，得奧賽冠軍後被舉辦地冰島請去做客。回來自認為有了見識，開始覺得課本沒用，想進實驗室。當時潘老師剛回國，他建實驗室挑學生。一位老鄉安排我在潘老師住的專家樓見面。從天文地理到人文歷史，從科學研究到人生理想，談四五個小時吧，就這樣我走上了量子研究之路。

陳宇翱是潘建偉回國後招收的第一個碩士研究生，他曾在第29屆國際中學生物理奧賽獲實驗第一、總分第一。2003年，在潘建偉的指導下，陳宇翱搭建了世界上第一個五光子糾纏的實驗平台。次年，潘建偉團隊在國際上首次實現五光子糾纏和終端開放的量子隱形傳態，《自然》雜誌發表了這一成果。同年，這一成果入選歐洲物理學會和美國物理學會評選出的年度國際物理學重大進展，這對中國科學家來說是第一次。2013年，陳宇翱榮獲歐洲物理學會「菲涅爾獎」。

陸朝陽

陸朝陽結緣量子，始於2003年的秋天。2000年，陸朝陽以優異的成績考入中國科技大學物理系。大三時，正在選擇碩士研究方向的他，在一次校園聚會上結識了歸國不久的潘建偉老師。當潘建偉向一批本科生描繪起奇幻瑰麗的量子世界時，陸朝陽立馬受到了感召，隨後，已經取得校內研究生保送資格的他，放棄了原先的微電子專業方向，改為從事量子物理研究。

現為中國科技大學物理學家的陸朝陽，以量子糾纏研究聞名。他曾實現過八光子糾纏——這是一項世界紀錄——還提交過使用了十光子糾纏的成果。這些成就讓維也納量子科學與技術中心的量子物理學家安東·蔡林格將其稱作「光子糾纏鬼才」。關於本次潘建偉團隊實現的10個量子比特操作，陸朝陽表示，預計年底可以實現操縱20個量子比特、達到目前商用CPU水平；到2020年，有望實現操縱45個量子比特的目標，向經典超級計算機的計算能力發起挑戰。

陳增兵

在「夢之隊」，陳增兵是除潘建偉外推動量子通信產業化發展的關鍵人物。1999年，陳增兵畢業於中國科技大學近代物理系，並獲理學博士學位。他一直從事理論研究工作，主要成果有「兩粒子Greenberger－Horne－Zeilinger定理」和「連續變數bell不等式的最大違背」。

此外，在這個實驗室團隊里，陳宇翱和陳帥擅長冷原子量子模擬、苑震生和包小輝主攻量子存儲，陳增兵和鄧友金玩轉量子理論，而陸朝陽則以其頂尖的多光子糾纏和固態量子光學技術在該領域保持國際領先，彭承志更是憑藉其在實用化誘騙態量子密鑰分發研究和遠距離自由空間量子通信研究上的建樹，作為首席科學家助理及科學應用系統負責人，參與領導並組織將於2016年發射升空的量子科學實驗衛星項目。

2.「潘老師身上有種感召力，把學生送到國外去學習，大家先後都會回來。」

談到團隊的高產，陸朝陽對記者說，「是共同的志向把大家緊緊地凝聚在一起」。的確，潘建偉身上有種領袖風采，他既是團隊的精神嚮導，又關心團隊的每一個成員，清楚每一個人的特點。潘建偉自己的留學經歷使他收穫良多，所以他也總是想方設法讓成員們到世界上最好的實驗室去深造。而不太一樣的是，弟子們學成之後，都會立即回到潘建偉身邊，沒有一個人留在國外。學生們說，「潘老師身上有種感召力，把學生送到國外去學習，大家先後都會回來。」

除了對科學的好奇，他們還有著共同的精神血脈。著名物理學家趙忠堯生前的一段話醒目地刻在研究院進門大廳的牆上：「經歷過許多坎坷，唯一希望的就是祖國繁榮昌盛、科學發達，我們已經盡了自己的力量，但國家尚未擺脫貧困與落後……」

一個人和他的祖國，好比跟母親、跟家庭，有一種樸素的情感和依戀。不管時代如何變遷，個人的命運是和國家緊密相連的。懷著這樣的時代使命感，以潘建偉為代表的「夢之隊」亦師亦友、浩蕩前行，他們身上，洋溢著滿滿的中國驕傲。

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