工欲善其事,必先利其器
1999年獲得維也納大學博士學位後,潘建偉準備回國工作,但是申請科研經費一直沒有獲得批準。“那時候,量子信息研究在國內還有很大爭議,有人甚至認為是偽科學。直到我們的論文入選《自然》雜誌百年經典後,這方麵的支持力度開始增強。”
2001年,潘建偉的科研項目申請獲得批準,回到中科大工作。但是量子信息研究發展很快,當時無論是研究水平還是人才儲備方麵,國內的基礎都很薄弱。“我們必須與國際上的先進小組保持密切的聯係,虛心向他們學習,才能更快地前進。如果等到別人絕塵而去,你再去追,就來不及了。”潘建偉說。
在這種思路指引下,潘建偉在與他的同學楊濤教授一道組織科研隊伍、開展實驗室建設的同時,還繼續在維也納大學從事多光子糾纏方麵的合作研究。“成果出得很快,僅2003年一年,國內研究小組作為第一單位發表的《物理評論快報》論文就有7篇。”潘建偉回憶說。
2004年,潘建偉研究小組在國際上首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態隱形傳輸,《自然》雜誌發表了這一成果,並稱讚說:“這種新穎的量子態隱形傳輸是量子糾錯和分布式量子信息處理所需要的關鍵技術。”這一成果同時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。
“這表明國內研究小組在量子糾纏方麵的工作已經成功躍居國際領先水平。”潘建偉說,“我可以離開維也納了,那裏的知識我們國內小組已經全部掌握。”
此後,潘建偉以瑪麗·居裏講席教授的身份到德國海德堡大學從事量子存儲的合作研究。“要實現高效、長距離的量子通信,必須發展量子存儲和量子中繼技術,而冷原子係綜是實現量子存儲的理想係統。”潘建偉說,“海德堡大學的冷原子研究處於國際領先地位,我們必須把別人的看家本領學到手。”
幾年下來,潘建偉團隊在冷原子量子存儲方麵形成了豐富的人才和技術積累,取得了一係列國際領先的研究成果。2008年,《自然》雜誌再次發表潘建偉團隊的重要研究成果,他們利用量子存儲技術在國際上首次實現了具有存儲和讀出功能的糾纏交換,完美地實現了長距離量子通信中亟須的“量子中繼器”。《自然》雜誌稱讚該工作“掃除了量子通信中的一大絆腳石”。這項成果入選歐洲物理學會年度物理學重大進展。他們還首次實現了光子比特與原子比特間的量子隱形傳態,首次將單次激發量子存儲的壽命延長至毫秒量級,將以前的結果提高了兩個數量級。
工欲善其事,必先利其器。與國際先進小組保持密切的合作,不斷地取長補短,是潘建偉團隊得以快速發展壯大的秘訣。