[安徽日报]与“量子纠缠”亲密接触--记量子信息学专家潘建伟

来源:安徽日报发布时间:2006-04-10

  在科幻小说《星际旅行》的故事中,星球战士从某一地点突然消失,而瞬间出现在遥远的另一点。现实生活中,我们可以办到吗?“积以时日,科学技术能够传送人类本身,带着人的痛苦和欢乐,甚至包括感冒,传输到遥远的地方。”中国科大教授潘建伟回答时的语气充满肯定。

  隐形传输是量子信息学研究的重要内容。为进行远距离量子态隐形传输,人们需要事先让距离遥远的两地共同拥有最大的“量子纠缠态”。所谓“量子纠缠”,它是指不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象,即两个粒子之间不论相距多远,它们都能“心心相印”。

  “在我们开始‘星际旅行’前,一切的科学研究还要脚踏实地。”执着精神从潘建伟的话语中流淌出来。1995年,潘建伟完成硕士学位论文《量子佯谬》。十多年来,他寻找粒子相互联系的“神奇力量”。

  与“量子纠缠”亲密接触,潘建伟以五个“首次”享誉世界物理学界:首次成功地实现了量子态隐形传送以及纠缠态交换;首次成功实现三光子、四粒子纠缠态,并利用多粒子纠缠态成功实现了GHZ定理的实验验证;首次成功实现了自由量子态的隐形传送;首次实现纠缠态纯化以及量子中继器的成功实验;首次取得五粒子纠缠态的制备与操纵。2005年4月22日,潘建伟与同事们又在国际上首次证明了纠缠粒子在穿透等效于整个大气层厚度的地面大气后,其纠缠的特性仍然能够保持,为实现全球化的量子通信奠定实验基础。

  潘建伟的努力让中国量子研究在世界上占有重要一席。甚至有许多人说,他是中国科学家中离诺贝尔奖最近的人。潘建伟笑着说:“对于科研工作者来说,能够探索自然界规律或者奥秘,已经是最快乐的事。”

  “但是,我们中国人要在科学研究上争第一。在原创性研究领域,第二都是失败!目前我国许多研究领域处于国际领先地位。如果有更多的人多做一些事,经过十几二十年的努力,中国会有人得诺贝尔奖。”这位1970年出生的科学家脸上写满自信。

  自信、洒脱是潘建伟常有的表情。潘建伟说:“我一直很努力,但不拼着命努力。我愿意循序渐进地学习、工作。成功了,当然很高兴;不成功,也不觉得失去了什么。每个人很耐心地去做自己喜欢的事,已经开心了,失败又有什么关系。”

  在中国科技大学读书的时候,潘建伟喜欢爱因斯坦,同学就把爱因斯坦的姓“阿尔伯特”作为他的绰号,或者干脆简称他为“伯特”。潘建伟说:“粒子间的相互纠缠,会有‘剪不断、理还乱’的‘纠缠’产生,这是个奇怪的物理现象,也是我们物理学家所要探究的奥秘。我因为崇敬爱因斯坦,这辈子就和粒子纠缠这个研究工作‘纠缠’上了,越来越喜欢它,和它再也难以分开。”

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