量子竞逐：谁将主导新科技时代？

一、39年前，“海归”与“土鳖”会师

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郭光灿院士

吴令安当时是在美国留学，郭光灿和彭堃墀则是访问学者。

那时候，量子科学在西方发展已超过60年，已经有了诺贝尔奖得主，而“相干和量子光学会议”在美国也已经举办了四届，吴令安等人参加的是第五届1（《激光与光电子学进展杂志》）。对他们这些中国年轻科研工作者来讲，量子光学还是很新鲜的一门学科。

吴令安记得，6月大热天的暑夜，在邓质方家中，他们吃着西瓜、冰激淋，彻夜交流，一晚上的话题几乎都与量子光学有关，虽然不少人对此还是半懂不懂，却富有热情。

“我们大家都很激动，觉得这是一个新的研究领域”，吴令安对网易科技《后厂村7号》记者说，当时有人就表态，要回国，“开展新的研究方向，开展前沿的研究方向。”

（在罗彻斯特大学合影。前排左一：郭光灿，左三：吴令安，后排左三：彭堃墀 / 照片由吴令安提供）

几个人中，郭光灿和彭堃墀先行回国，分别回到自己的原单位中国科技大学和山西大学开展量子光学研究工作，吴令安则留美读书，一直到1987年拿到博士学位后，才回国。

在此之前，国内本土的一批科研工作者已经陆续在量子科学领域开展自己的研究工作。据《后厂村7号》记者采访了解，如北京大学王义遒（激光冷却原子）、北京大学曹昌琪（量子光学）、兰州大学汪志诚（量子光学）、华中师范大学彭金生（量子光学）、中科院上海光电所王育竹（激光冷却原子）、中科院上海光电所谭维翰（量子光学）、中国计量研究院李天初（原子钟）等，都是这一领域早期的代表人物。

“70年后期，原来的老先生们是物理专业基础，在改革开放以后，就是围绕自己的基础，看文献，发现这方面可以做，那就做起来了。以自发的居多。”汪志诚的研究生张智明告诉《后厂村7号》记者，“当时比较零散，还没形成气候。”

张智明也是在跟着老师求学的时候，于1980年代初期自然而然走上量子光学研究道路的。现在他是华南师范大学信息光电子科技学院的教授，研究量子光学、量子信息和冷原子物理，主持和参加过国家自然基金委和教育部的十几个科研项目。

1984年，也就是回国第二年，郭光灿向中国科大争取到了2000多块钱的经费，在安徽省滁州市琅琊山琅琊寺组织召开了全国第一届量子光学学术会议，当时50多人与会，其中不乏好奇心驱动前去参会的。

（1984年首届全国量子光学讨论会全体留影/ 照片由张智明提供）

参加了这次会议的张智明告诉《后厂村7号》记者，这次学术会议的标志性之处，就是使本土和海归两股量子科学研究力量汇流到了一起，原来大家都是埋头各干各的，交流也不多。“国外回来的，可以说对国内起了很大的作用，当时文献交流也不方便，他们从国外带回一些最新的信息，把大家组织起来，促进这个事情。”

二、没有条件，创造条件也要干

1991年，郭光灿出版国内第一部中文专业著作——《量子光学》，这被誉为国内量子光学的启蒙之作。此后，他又在世界上第一个做出量子避错码，第一个提出量子概率克隆原理。1（安徽日报）

同样回到国内的彭堃墀，则在山西大学开办了光电研究所，是国内第一个开展量子压缩态（挤压态）实验的科学家，后来的研究成果不仅受到同行称赞，在国际上也具有显示度。山西省方面很支持他的研究，在他回国前就给了数额不菲的经费，还是美金。

“在美国就买了各种设备，大到光学平台，小到万用表，都赶快买，跨过太平洋运回国。”吴令安对彭堃墀当时在美国大手笔采购科研设备记忆犹新。

几年前，在彭堃墀的实验室里，张智明问彭，如今的实验室条件，和当年美国那边相比，水准怎么样？彭很自豪地告诉他，现在的实验室条件，比美国那边好多了。

回国后，彭堃墀在量子信息领域的研究取得了一系列原创性的成果，他所领导的山西大学光学学科和实验室，也相继成为国家重点学科和国家重点实验室。

2003年，彭堃墀和郭光灿一同当选为中国科学院院士。

晚于他们回国的吴令安，1986年在她的美国导师德州大学奥斯汀分校物理系教授H. Jeff Kimble（杰夫.金布尔）的指导下，首次用光参量谐振腔实现光压缩态，压缩率高达4.3dB，创63%压缩率的世界纪录，吴令安为第一作者，文章入选美国物理学会相关的论文集。有采访对象告诉《后厂村7号》记者，这是当时世界上做得最好的一项量子光研究工作，凭此，就奠定了吴令安在量子光学领域的地位。

1987年拿到博士学位，吴令安回到中科院物理研究所工作，艰难开展实验。

冬、春两季，北京沙尘暴频繁，即使把窗户都封闭，光学实验设备也会被污染。

“大功率的激光器，光功率很强，光束打在镜子上，它会把空气里的有机分子烧在镜片上，就污染了。一污染，它的反射率就下降了。”吴令安说，当时不像现在有超净室。据她所知，彭堃墀在山西大学也面临同样的问题，也是折腾好多年。

最开始，吴令安也想像彭堃墀那样，做挤压态实验，但是条件不具备，折腾了几番，觉得太难了，也就放弃了，转向所需条件不那么苛刻的新方向——量子通信研究。

（图为吴令安当年东拼西凑起来的实验设备）

在没有任何经费支持下，吴令安自己动手，拼拼凑凑，自制组装和设计了各种实验设备。1995年她实现了国内第一个自由空间量子密钥分发演示实验，论文发表在当年国内《量子光学学报》的创刊号上。

潘建伟院士

就这样，她成为国内最早开始量子密码通信实验研究的科学家。从时间上看，她的工作要比后来的潘建伟院士早十年多，当时后者还在中科大读书。

![]()（吴令安与合者们在国内发表的实验论文）

研究要持续下去，必然需要经费支持，吴令安当时觉得，量子保密通信在国防上比较适用，应该受军队欢迎，由于发表了论文，名声在外，她后来真被部队请去做了报告，不过在当时量子通信还显得太超前，她主动找个别单位接洽，人家根本就不感兴趣，要么就是听不懂。

最后还是中科院信息安全实验室，一听她介绍量子密钥分发，就明白其前景了，与她合作申请到一笔中科院院长基金。

吴令安说，比之于自己的小打小闹，郭光灿更能干一些，开始找的不是军队或政府部门，而是反其道行之，“他找到中国银行，找这样有业务需求的一些单位。”

郭光灿倾向于走产学研发展路子，他曾对人说，自己早有意识，“量子技术走向市场化，光靠学校是不行的，学校就是研究机构，产业化一定要有公司的力量帮助”。2（《电子工程世界》）

在从事量子科研的过程中，郭光灿一度被人质疑是在搞伪科学，申请科研项目，也屡有碰壁。经过多年的活动和努力，2001年，他申请的第一个量子通信和量子信息技术的国家“973”项目终获通过。3（安徽日报）

当时有八个课题，郭光灿任首席科学家，同时拉了一支研究队伍参与，当年在美国的吴令安、彭堃墀也都是其中的成员，分别担任课题组长。潘建伟这一年留学归来，也在其中担任了相关课题的负责人。

2013年，具有全部自主知识产权的世界首个量子政务网在安徽芜湖建成，也是郭光灿团队负责研制。郭的单位中科大当年宣称，这标志中国量子保密通信技术正式步入应用轨道。4（中国科技大学官网）

属于中国的量子科学的黄金年代，就是这样，一脚深一脚浅地在包括他们在内许多研究人员的摸爬滚打中拉开。

三、美国人问：潘建伟是什么人？

2017年9月29日，中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长安东·塞林格分别在北京和维也纳两地进行了一次颇不寻常的远程视频通话。

中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长安东·塞林格通过量子保密通信网络进行视频通话现场 来源：新华视点

根据新华视点的报道，这次通话的信号路线，先通过“京沪干线”北京控制中心与“墨子号”卫星兴隆地面站的连接，打通天地一体化广域量子通信的链路，然后通过“墨子号”与奥地利地面站接通，实现了相距7000公里量子加密通话。

这次历史性的视频通话，在北京海淀区西北旺地区一处写字楼里面进行。《后厂村7号》记者今年9月份造访了该地点。

“与奥地利方面的量子加密视频会议就在这里，通过这个屏幕进行的。”在墙上挂着一块大屏幕、摆着黑色真皮座席的会议区域，引导参观的国科量子专家金西（化名）对记者说。