潘建偉院士
有句話“遇事不決，量子力學”，因為量子力學一直給人以高深莫測的感覺，因此被傳得十分的“玄乎”。然而量子科學是20世紀最重要的科學發現之一，而以量子科學為基礎的量子技術也作為當今世界的前沿科學技術，成為世界新一輪科技革命的聚焦點，是世界許多國家力爭的一大領域，而得益於近年來中國科學技術的提升，中國在量子領域同樣取得不菲的成就。
據媒體報道，日前，中國科學技術大學教授潘建偉和他的團隊在國際上首次實驗實現全光量子中繼器的原理性驗證，為我國的量子通信技術的實現提供了新的途徑，這也是我國的又一個全球首創。
瞭解中國前沿科學家的人，恐怕對潘建偉院士並不陌生，他有著“中國量子之父”的稱號，在一般人連光聽文字描述都會懵圈的量子領域，潘院士取得多項成就，包括量子雷達、量子加密。而這一次的全光量子中繼器這個讓人完全摸不著頭腦的東西，又是什麼呢？
首先我們可以先理解什麼叫做中繼器，所謂的中繼器就是網絡物理層的一種介質連接設備，說簡單點就是網絡的中轉站，就像家裡的wifi一樣，將接收到的信號傳到一定距離的設備上。同時中繼器也有放大型號的功能，就像擴音器能將聲音擴大並傳播更遠一般，中繼器實際上是一種信號再生放大器。而全光量子中繼器，顧名思義就是利用量子技術讓光纖的信號能傳播到更遠的距離、信號更加擴大，那麼為何要選擇量子作為信號傳輸的介質呢？
很多人都聽說過一個概念，叫做“量子糾纏”。科學家們發現，兩顆量子之間可能會發生相互作用，如同“心靈感應”一般，這個概念最早出自“薛定諤的貓”這個理論。1964年，科學家貝爾提出了利用“量子糾纏”來進行信息傳遞的實驗，也就是“量子通信”。
1997年，在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作，首次實現未知量子態的遠程傳輸，這是國際上首次在實驗上成功地把一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。而量子傳輸的最大特點就是快，科學家們甚至提出量子間存在超光速的聯繫，而潘建偉團隊也在2013年測出，量子糾纏的傳輸速度至少比光速高4個數量級。
雖說量子傳輸是快，但是也有一個缺點，那就是隨著距離的增長，量子態的信息會呈指數般的下降，這個量子通信造成了很大的麻煩，而這時候就需要一箇中繼器來幫忙“牽線搭橋”。前面我們也提到過，中繼器可以擴大信號源並傳輸到遠距離，這也正好克服了量子傳遞信號的缺陷。
在2016年，我國發射了“墨子號”量子衛星，正是利用真空的環境來減少量子信號的損失，而在地面，就需要有全光量子中繼器來完成這個目標。這一項技術也被視為國際最前沿的科學技術，多個國家對此展開了數十年的研究，而潘院士再克量子難關，為我國量子通信搶佔到了先機。
人類對量子的研究已有近一個世紀，而從中也誕生了一批如愛因斯坦一般的著名科學家。如今的量子力學已經從理論走向實踐，好在中國這次並沒有落後，我們有潘建偉這一類站在量子學頂端的科學家，來幫助中國一步一步實現這個目標。（子文）
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