把老美甩在身后，量子计算机九章面世，一颗爱国心质疑又何妨

　　如今科技的发展是一个国家实力的体现，而说到科技强国，可能很多人第一时间想到的是老美，他们凭借自己的科技力量实行技术封锁，从而限制其他国家的发展，但老美也不是所有领域都处于世界领先地位，在我国，有一项科技成果已经成为世界第一，并且远远地将老美甩在身后，这就是量子通讯技术。
　　这是一种新型的通信方式 ，相较于传统的通信方式，这种方式更加高效，而且安全性也得到大大提升。你知道如此先进的科研技术的研制者是谁吗？他就是潘建伟，不仅在量子通讯领域做出卓越贡献，还将我国量子科技力量推动到世界第一位，他也被称为我国的量子之父 。
　　量子之父潘建伟
　　1970年3月，潘建伟在浙江东阳乡出生，他的父亲是一名军人，曾经参加过抗美援朝战争，母亲则是一名数学老师，在这样的家庭环境下，潘建伟幸福快乐地成长着。他像很多男生一样，非常淘气，父母总会被老师叫去谈话，但随着年龄的增长，潘建伟在物理方面的天赋逐渐显露出来，父母也更加注重对他的教育，希望他将来可以有所成就，像父亲一样，为国家的安全、发展献出自己的力量。
　　1984年，潘建伟以全校第一的成绩考入了东阳中学 ，这所学校创建于1912年，是省级重点中学，它拥有着雄厚的师资力量，还有着先进的教学方式，有很多杰出的人物都是从这所学校毕业的，例如严济慈、徐更光 等。潘建伟在高中时期充分发挥自己的理科优势，勤奋刻苦，在1987年如愿进入了中国科技大学，就读于物理系。终于他可以在自己喜欢的领域自由翱翔。
　　中国科学技术大学梦想起航
　　在本科期间，潘建伟的能力让他的老师和同学都感到非常震惊，面对一些难题，很多同学都面露难色，但他可以很快地给出解决方案，而且还经常和老师探讨一些世界性的难题。一次偶然的机会，他认识到了量子力学 ，这个奇妙的学科立刻引起了他的好奇心和求知欲，但是当时国内对于这方面的研究非常少，他也只能依靠少量的资料学习。
　　那什么是量子力学呢？这是一种探讨微观物质的学科 ，和相对论一起并称为现代物理的两大基础学科，19世纪末，有许多现象无法用当时的科学结论解释，因此，在物理学家的探究下，创立了量子力学，以此来解释那些现象。潘建伟的老师深知他对量子力学的沉迷，因此在他硕士毕业后，推荐他前往世界量子研究的前沿阵地学习 ，那就是欧洲的因斯布鲁克学校，在那里，他跟随全球顶尖的量子专家蔡林格深造。
　　因斯布鲁克学校冲锋的号角
　　蔡林格 一直在量子领域做研究，是国际上这个领域的先驱者和开拓者，不仅如此，他还是率先在世界开展量子干涉试验的人，为此做出了巨大贡献。来到国外后，潘建伟一头扎进量子的知识海洋中，在这里，知识储备最少的人只有他一个，其他人都经受了专业系统的教育，而他却知之甚少。这对他来说不是一件容易的事，也给他造成了一些压力，但是，困难并没有让潘建伟打起退堂鼓，反而是吹响了冲锋的号角 。
　　蔡林格
　　他从最基本的理论知识学起，掌握量子的起源、发展历史，明确量子的试验逻辑，在国外留学的时间，他总是泡在图书馆里，或者和导师探讨学术问题，科学从本质上来说就是一门实验性的学科，所以，总是可以在实验室看到他的身影。
　　刚开始做实验时，导师担心他的基础薄弱，跟不上实验室其他成员的进度，但后来发现，这种担心完全是多余的，潘建伟非常有天赋，而且悟性很高，没多久，他就从一个实验室新人，变成了引领者 。而对量子的喜爱也让他始终保持着旺盛的活力，晚上只睡几个小时，其余的时间都辗转在图书馆和实验室之间。
　　知名的院校，专业的实验室，顶尖的导师，这些都让他非常珍惜，所以他付出了百倍千倍的努力。在1997年，他以第二作者的身份，在全球最有威望的《自然》 期刊上刊登了一篇文章，文章一经发出，立刻引起了世界的轰动，更是被看做量子信息实验领域的奠基石，还被列为全球十大科技成果之一，文章收录在百年物理学21篇经典文章的类别中。
　　《自然》期刊回国
　　《自然》这本杂志创办于1869年，在整个学术界都享有崇高的声誉，只有重大的科学发现、取得巨大的科技成果才可以登上这本杂志，这也体现了潘建伟他们取得的成果是非常显著的。而这时，潘建伟只有27岁，可以称作是一名年富力强的科研人才。1999年，他顺利结束学业，拿到了博士学位 ，为了获取更多的知识技能，潘建伟留在导师身边，开始进行博士后的研究工作。
　　在工作中，他承担了更多的责任，也做出了很多成就，他是导师的有力助手。工作上的出色不仅为魏建明带来了知识的充盈，还为他带来了丰厚的薪资待遇，如果一直这样发展下去，他可能会在奥地利大有作为，但是，在他的心中，一直有一个梦想，那就是用自己的所学报效祖国， 父亲是一名军人，用热血捍卫祖国的安全，他虽不能为国家上战场，但可以用自己的所学，为祖国赢得世界的尊重。
　　2001年，潘建伟走上了回国的路途，这一年，他仅仅30岁，但在全球的量子学范围内，已经是一位颇有威望的科学家，他要回到祖国，为祖国的量子发展保驾护航。在国家的支持下，他建立了我们国家的第一间量子科学实验室，他还利用自己的影响力，吸引了许多国内外的学子加入到实验室中。
　　潘建伟（中间）和学生们三个研究方向
　　这支年轻的队伍主要从事三个方向的研究，首先是量子计算 ，这是一种新型的计算方式，大部分计算机使用二进制处理数据，运用这种算法来达到用户保存相片、查阅材料等需求，而量子计算机则是通过量子二进制数字来处理信息，量子算法在处理疑问时的效率要比之前的通用计算机快很多，它是以后发展的方向。
　　其次是量子加密通讯 ，这也是我们开头提到的一种科研成果。这个名词听起来很复杂，但和我们日常生活息息相关，生活中我们也会和亲朋好友进行通讯联系，传统的通讯方式是依靠中枢基站传递的，也就是我们发出的消息先要经过一个中枢基站，才能到达亲朋那里，而中枢基站会保存我们传输的信息，这样就有信息泄露的可能。
　　而量子加密通讯则可以避免信息泄露的可能，它采用量子通信模式，不会在中枢基站留下任何信息，确保我们的通讯内容完整、安全地传递到对方手里，而对于国家来说，会有很多机要信息需要传输，量子通讯技术，则可以确保这些资料在传输时的安全，杜绝不怀好意的间谍盗取信息。这个技术无论是对普通居民的生活，还是国家的信息安全，都是非常关键的。
　　量子加密通讯
　　最后是量子精密测量， 说到测量，很多朋友认为测量很简单，拿一把尺子就可以解决，这是最简单的长度测量，在科研中，除了空间尺度测量外，还有很多区域会遇到测量，例如电磁场、时间分辨等，这些用简单的测量仪器是无法做到精准测量的，面对非常微小的探测则更需要高精度的设备，所以量子精密测量就显得尤为重要了。在这里，我们从不同领域简单介绍一些量子精密测量的运用价值。
　　例如在医学方面，细胞是非常小的元素，可以利用量子测量技术检测细胞的癌变情况，为医生提供有力的数据协助，在资源领域，能够利用量子测量技术探寻金属宝藏，在加工制造业，能够利用量子测量技术管理汽车电源，给用户带去更加便利的使用感，如此看来，研制量子精密测量技术是非常有必要的。团队搭建好以后，潘建伟就带领着自己的团队开始了分秒必争的研究。
　　潘建伟在实验室好消息
　　很快，潘建伟的实验室就传来了好消息，2003年，他顺利完成了纠缠态纯化和量子中继器的试验 ，并且让自由量子态隐形传输成为可能。2005年，潘建伟发布了一篇文章，向世界宣告我国完成了13千米自由空间纠缠光子分发，这个研究基于人造卫星的全球化量子通信，这对于我国，乃至全球来说，已经是非常大的进步，但是13千米，这个长度远远不够，不到一年的时间，他们把这个数字刷新到了100千米以上，当时，全球只有三个相关领域的研究小组完成诱骗态量子密钥分发方案，潘建伟的实验室就是其中之一。
　　2014年，通信距离再次刷新，这次可以确保200公里以内的距离实现量子通信安全，并且在这一年，量子保密通信工程开始实施，如果一切可以按照计划实施，在2030年，我们国家将首入中国量子领域史先完成量子通讯网络的搭建。最开始，我们国家在量子领域的研究几乎是空白的，但是在潘建伟的指导下，我们不但迎头赶上了其他国家的水平，还不断取得不错的成绩，成功实现了弯道超车。
　　潘建伟
　　2016年8月16日，是值得载入量子领域史册的一天，在这天，我们国家第一颗量子范畴的卫星发射成功 ，它的名字叫做＂墨子号＂。墨子号在地面有2个数据站，相互间隔约为1203千米，卫星的高度为500公里，这是世界量子传输的最远距离，刷新了世界的认知。潘建伟在接受采访时说道＂回头观看视频感觉很轻松，但在发射前30秒，我还一直双手合十，祈祷卫星可以顺利进入太空，完成作业。＂墨子＂卫星发射只有短短几分钟的时间，却是他们花费无数个日夜才研制成功的结果。
　　＂墨子＂卫星
　　发射成功后，潘建伟和团队又投入到了新的研究中，2020年，我国的第一台量子计算机研制成功，取名为九章。为什么要称作＂九章＂ 呢？这是为了纪念我们国家最早的数学专著《九章算术》，我们来简单了解一下量子计算机究竟有多厉害。举个例子，如果要解答某种算法，运用现在世界上最顶端的超级计算机，将要花费六亿年，假设用量子计算机计算，那么只花费三分钟左右，六亿年和三分钟 的差距，量子计算机的优点可想而知，不仅如此，九章解决某些问题的效率比全球最顶级的超级计算机快上百万亿倍，又是一个巨大的差距。
　　我国第一台量子计算机＂九章＂
　　老美在2019年研制出量子计算机，那么我们国家的量子计算机和老美的量子计算机悬铃木相比，谁又更胜一筹呢？计算同样的问题，我国的九章效率要比老美的悬铃木快上百亿倍 ，而且，我们国家九章可以在一般温度下进行运算，而老美的计算机则需要在零下273度，利用超导线圈才能进行计算，相比之下，高低立现。老美只能再投入时间、精力、资金来改变量子技术落后的情形了。
　　＂悬铃木＂量子计算机局部
　　不过，九章现在还只是一台原型机，我们还需要与之适配的编程系统，这样才可以让它展现出巨大的威力，届时，量子计算机将普遍的运用在气象学、医药学等领域，解决繁杂的难题。让我们共同期待那一天可以早日到来。假设说量子计算机让我们国家把老美狠狠甩在身后，那量子精密测量则让老美惶恐不安，坐立难安。老美作为世界强国，经常会对其它国家的事务指手画脚，或者派遣飞机、潜艇前往别国的领地领空，这一切都得益于老美的军事、科技实力，为了杜绝老美的这一侵犯行为，量子测量技术在这方面大放异彩。
　　量子测量技术是如何发挥作用的呢？ 我们举个例子分析，激光光量子探测技术可以突破阻碍，探测到阻碍物后面的情形，也就是说，军人在执行任务时，如果前方有阻碍物阻挡了视线，可以利用光量子探测技术跳过阻碍物，看到其后方1.43公里内的情形，包括敌方的人数、装备以及他们的活动等信息，而且，探测过程还能屏蔽掉不相关的内容。
　　可想而知，光量子勘测理论对于军事的帮助是非常大的。不仅如此，量子探测技术还可以运用在搜捕潜艇活动中，更准确点来说，这时运用到的技术称为量子超导探测仪，即使敌方潜艇在六千米的距离外，也可以借助量子超导探测仪精准发现。
　　这也就意味着敌方的任何武器设备都在我们的视野之内，只要有不怀好意的潜艇、或者飞机靠近我国领海、领空，我们都可以第一时间发现，并且及时采取对应措施，如今，潘建伟正携手诺奖获得者，一起研制颜色擦除强度干涉仪，这项技术已经远远超过望远镜的观看距离，将来可以运用在天文、空间遥感等领域。自从潘建伟回到国内，他就像一匹奔驰的骏马，朝着量子广阔的未来奔腾， 他的丰硕成果也取得了许多荣誉奖项，2017年他赢得＂未来科技大奖＂，同年入选《自然》十大科学人物，2018年，被选入＂100名杰出贡献对象＂的名单，2019年，他还取得＂最美奋斗者＂的称号。
　　潘建伟发表讲话
　　潘建伟不但为中国的量子科技做出卓越贡献，还培育了新兴的知识才俊 ，例如陆朝阳等，身为教师的潘建伟是严厉的，他特别看重细节 ，例如在试验室中，学生一定会把所有仪器拜访正切，实验环境也是干净整洁的，这一切都是潘建伟和学生一次次强调过的，在编写论文时，潘建伟对学生更是严格把关，他会一字一句地批阅，不仅在学术问题上规行矩步，还纠正学生的字词使用、语句逻辑等问题。面对一些卓尔不群的学生，他还会鼓励学生出国留学，只有学贯中西 ，才能更深切地掌握知识，运用知识。
　　潘建伟（右）和陆朝阳（左）
　　而一个这么严格的科学家，他在面对孩子的时候也会露出温柔的一面，只要有时间，他还会在孩子休息前讲故事 ，不过他会把很多故事融会贯通，形成一个新的内容，有时，他还会自己编写故事，这样的教育也让孩子从小养成了阅读的兴趣爱好，开拓了孩子的视野。
　　2021年，全世界瞩目的诺贝尔物理学大奖即将公布，潘建明被所有中国人寄予了深深的希望，因为在他的带领下，中国实现了多个＂首次 ＂研究成果，不仅给中国的科技领域，更给世界的科研增添了丰硕的成果，但是，他却和这个奖项擦肩而过，在为潘建明感到惋惜的同时，有很多人对他的研究产生了质疑，认为量子就是一门伪科学。
　　诺贝尔物理学奖章
　　其实，落选不能否定潘建伟为我国科技发展贡献的力量，我们也不能因为一次落选而让科学家寒心，无论中奖与否，潘建伟都是不折不扣的量子学之父 ，他的科研成果都将为人民的生活和国家的发展提供有力支柱。潘建伟最初对量子的热爱让他一路披荆斩棘，无论面对怎样的困难挫折，都不曾动摇他的决心和信心，在未来，也会有更多心怀梦想的人走上科技的舞台，发光发热！
　　视频链接：把老美甩在身后，量子计算机＂九章＂面世，一颗爱国心质疑又何妨