具有革命性意義的量子科技近年來(lái)成為世界各科技強(qiáng)國(guó)投入巨資搶占的高地。值得一提的是，在中國(guó)科學(xué)院的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)和提前布局之下，中國(guó)科學(xué)家已然走到了這一領(lǐng)域的前列，成為被國(guó)際同行追趕的目標(biāo)。

　　2014年，中科院?jiǎn)��?dòng)實(shí)施“率先行動(dòng)”計(jì)劃，依托中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)建設(shè)的量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心成為首批成立的卓越中心之一，承擔(dān)起“尖刀連”的作用。3年后，卓越中心又正式“升級(jí)”為創(chuàng)新研究院，凝聚了更多國(guó)家科技力量協(xié)同創(chuàng)新，承擔(dān)起服務(wù)國(guó)家重大需求的歷史使命。

　　如今，經(jīng)過(guò)多年積累，量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院摸索出一套規(guī)范且高效的協(xié)同創(chuàng)新組織架構(gòu)和運(yùn)行管理模式，在不到3年的時(shí)間內(nèi)取得了一系列重大創(chuàng)新成果。

　　目前，科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目“量子通信與量子計(jì)算機(jī)”呼之欲出。在這一輪量子科技革命的浪潮中，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院正乘著改革的東風(fēng)，奮勇前進(jìn)、繼續(xù)領(lǐng)跑。

　　2016年8月16日凌晨，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在酒泉升空。從此，浩瀚的星空中多了一顆中國(guó)制造的“量子星”。

　　就在此前幾天，另一枚“重磅炸彈”已然釋放。2016年8月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，其中明確提出部署“量子通信與量子計(jì)算機(jī)”重大項(xiàng)目。

　　“墨子號(hào)”不僅將中國(guó)人的名字寫進(jìn)了量子物理學(xué)歷史，亦如一顆投入水中的小石子，激起層層漣漪。美國(guó)、歐洲、日本紛紛啟動(dòng)國(guó)家級(jí)量子計(jì)劃。

　　智者先行，故從者眾。它們追趕的目標(biāo)只有一個(gè)——中國(guó)。

　　搭上改革快車

　　“以前做夢(mèng)也想不到我們會(huì)來(lái)這里。”坐在位于上海浦東的辦公室里，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院（以下簡(jiǎn)稱創(chuàng)新研究院）院長(zhǎng)潘建偉向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》感慨說(shuō)。

　　2007年，為了方便同中科院上海技術(shù)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱上海技物所）、中科院上海微小衛(wèi)星工程中心（現(xiàn)中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院）等單位合作開(kāi)展衛(wèi)星量子通信的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，潘建偉的團(tuán)隊(duì)選擇將中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院作為落腳點(diǎn)。

　　時(shí)至今日，這里仍未被公共交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋，距離最近的公交車站、地鐵站都在兩公里以上。那幾年，團(tuán)隊(duì)的骨干成員每天去30公里外的上海技物所“上班”，有時(shí)加班太晚，干脆就住在附近的賓館，第二天起來(lái)接著干。

　　為了“墨子號(hào)”，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)科大）同中科院系統(tǒng)的多家兄弟單位——上海技物所、上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、光電技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱光電所）等形成了緊密的合作關(guān)系。這樣的基礎(chǔ)使其日后順利成為中科院首批啟動(dòng)建設(shè)的4個(gè)卓越創(chuàng)新中心之一的核心團(tuán)隊(duì)。

　　2014年，中科院?jiǎn)��?dòng)實(shí)施“率先行動(dòng)”計(jì)劃。作為提綱挈領(lǐng)的一項(xiàng)重要舉措，研究所分類改革得以迅速展開(kāi)。其中，集合優(yōu)勢(shì)單位協(xié)同創(chuàng)新，發(fā)揮“尖刀連”的作用，并在某一個(gè)方向迅速邁向國(guó)際前沿，是卓越創(chuàng)新中心承擔(dān)的歷史使命。彼時(shí)，中國(guó)科大的量子信息科技研究正好具備了這樣的基礎(chǔ)。

　　量子指的是物質(zhì)不可再分的基本單元，例如光量子（即光子）就是光能量的最低單元，不可再分為“半個(gè)”光子、“三分之一”個(gè)光子了。量子糾纏是奇特的量子力學(xué)現(xiàn)象。通俗地說(shuō)，兩個(gè)處于量子糾纏狀態(tài)的粒子就像有“心靈感應(yīng)”，無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，對(duì)其中一個(gè)粒子進(jìn)行測(cè)量得到某一結(jié)果，另一個(gè)粒子也會(huì)瞬時(shí)相應(yīng)塌縮到某一量子狀態(tài)。因此，由此衍生出來(lái)的量子通信技術(shù)，是唯一被嚴(yán)格證明的無(wú)條件安全通信方式，可以有效保障國(guó)防、政務(wù)、金融等領(lǐng)域的信息安全傳輸。

　　量子信息科技所具有的革命性意義已不言而喻，世界各科技強(qiáng)國(guó)都投入巨資搶占制高點(diǎn)。但在上世紀(jì)90年代末，量子信息科技的實(shí)驗(yàn)研究還處于早期發(fā)展階段，中國(guó)科大雖然起步較早、在某些方向領(lǐng)先，但幾支團(tuán)隊(duì)規(guī)模都較小。

　　“慢慢地我們發(fā)現(xiàn)要做出高質(zhì)量原始創(chuàng)新，靠這種單一實(shí)驗(yàn)小組的模式不行。”潘建偉回憶。尤其是2011年量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星項(xiàng)目啟動(dòng)，這項(xiàng)原本屬于基礎(chǔ)研究的工作正式進(jìn)入追求零失敗的航天工程領(lǐng)域，愈發(fā)凸顯出多學(xué)科交叉、各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)集成的必要性。

　　中科院高度重視量子信息科技的布局和發(fā)展。2014年10月，中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱卓越中心）正式成立，依托中國(guó)科大建設(shè)。

　　成立之后，國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)風(fēng)起云涌，卓越中心很快產(chǎn)生了危機(jī)感。在國(guó)內(nèi)，量子信息上升為國(guó)家戰(zhàn)略，國(guó)家層面抓緊部署科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目“量子通信與量子計(jì)算機(jī)”，并積極籌建量子信息領(lǐng)域的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。國(guó)際上，第二次量子革命方興未艾，美國(guó)、歐盟、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入重金部署國(guó)家級(jí)量子科技計(jì)劃。

　　“這意味著我們隨時(shí)有‘起個(gè)大早、趕個(gè)晚集’的風(fēng)險(xiǎn)，本來(lái)我們只把‘腦袋’放到卓越中心，現(xiàn)在則需要部署全鏈條集成。”潘建偉說(shuō)。

　　2016年底，卓越中心適時(shí)向中科院黨組提出，為了更好地承擔(dān)起國(guó)家在量子信息科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略，將小而精的“尖刀連”拓展為體量更大的“集團(tuán)軍”——量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院。

　　這一請(qǐng)求迅速得到響應(yīng)。2017年7月，卓越中心正式轉(zhuǎn)為創(chuàng)新研究院，服務(wù)于國(guó)家重大科技項(xiàng)目，并為籌建國(guó)家實(shí)驗(yàn)室作積極探索。同年，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)方案得到國(guó)家發(fā)展改革委和科技部聯(lián)合批復(fù)，而創(chuàng)新研究院將作為骨干力量參與建設(shè)。

　　“可能因?yàn)槲覀兊姆较虮容^新，總是幸運(yùn)地趕上中科院改革的第一班車。”潘建偉說(shuō)。

　　搭著這班順風(fēng)車，卓越中心以及其后的創(chuàng)新研究院很快取得了一系列重大創(chuàng)新成果：“多光子糾纏干涉度量學(xué)”研究成果獲得2015年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；首次實(shí)現(xiàn)多自由度量子隱態(tài)傳輸，并被英國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)為年度國(guó)際物理學(xué)十大突破之首；開(kāi)通首條遠(yuǎn)距離量子通信干線——“京滬干線”，為探索量子通信干線業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，已在金融、電力等領(lǐng)域初步開(kāi)展了應(yīng)用示范并為量子通信的標(biāo)準(zhǔn)制定積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)；實(shí)現(xiàn)首次洲際量子通信，構(gòu)建了天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的雛形，并被美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)為年度國(guó)際物理學(xué)重大事件；研制出世界首臺(tái)針對(duì)特定問(wèn)題的計(jì)算能力超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算原型機(jī)。

　　《自然》雜志評(píng)價(jià)稱，在量子通信領(lǐng)域，中國(guó)用不到十年的時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國(guó)家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅。

　　十年磨一劍

　　如果要用一個(gè)詞來(lái)形容中國(guó)科大和上海技物所在“墨子號(hào)”上的合作，雙方不約而同地選擇了“碰撞”。

　　第一次“碰撞”發(fā)生在2009年。

　　外太空因?yàn)閹缀跽婵�，光信�?hào)損耗非常小。將衛(wèi)星作為中繼器，可以大大擴(kuò)展量子通信距離，甚至實(shí)現(xiàn)全球化的量子通信。為驗(yàn)證這一大膽設(shè)想的可行性，中國(guó)科大和上海技物所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等單位合作，首先在青海湖進(jìn)行百公里量子通信實(shí)驗(yàn)，量子糾纏源則設(shè)置于湖中的一座島上。

　　島上沒(méi)水沒(méi)電，晝夜溫差大，冬天湖面結(jié)冰，只有一座寺廟和一些僧侶。為了避免日光的影響，量子實(shí)驗(yàn)都在晚上進(jìn)行。于是，幾個(gè)年輕人夏天上島，晚上做實(shí)驗(yàn)，白天下山挑水，再上山洗衣做飯。帳篷、爐子、發(fā)電設(shè)備都要自己搭建。青海湖管理局的工作人員每10天過(guò)來(lái)送給養(yǎng)，此時(shí)便成了科研人員最熱鬧的時(shí)光。

　　為了積累數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)一做就是3年。2012年8月，潘建偉等人在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)，這意味著在高損耗的星地鏈路中，也能夠?qū)崿F(xiàn)單光子級(jí)別的量子通信。

　　經(jīng)過(guò)這次磨合，第二次的“碰撞”更是火花四射，因?yàn)檫@一次，他們不僅要將實(shí)驗(yàn)搬出實(shí)驗(yàn)室，還要搬上太空。

　　作為世界首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，“墨子號(hào)”沒(méi)有前人經(jīng)驗(yàn)可借鑒，做第一個(gè)吃螃蟹的人，難度可想而知。上海技物所研究員、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星工程常務(wù)副總師、衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮王建宇告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“我們以前做各種各樣的衛(wèi)星一般都有個(gè)參考，但量子衛(wèi)星真的沒(méi)底，是一個(gè)從未有過(guò)的巨大挑戰(zhàn)。”

　　關(guān)于星地間量子糾纏分發(fā)的難度，王建宇曾有一個(gè)令人印象深刻的比喻：就像在太空中往地面的一個(gè)存錢罐里扔硬幣。不僅如此，天空中的“投擲者”相對(duì)地面上的“存錢罐”還在高速運(yùn)動(dòng)。

　　明知山有虎，偏向虎山行。中國(guó)科學(xué)家不僅要做世界第一顆量子衛(wèi)星，還要做一顆有實(shí)實(shí)在在科學(xué)影響力的量子衛(wèi)星。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)生了激烈的“碰撞”。為了實(shí)驗(yàn)更出色，“激進(jìn)”的科學(xué)家不斷提出新的想法，而“保守”的工程師則希望減少改動(dòng)，提高穩(wěn)定性。

　　“那段時(shí)間，我和王建宇也經(jīng)歷了激烈的磨合。事實(shí)證明，干大事必須精誠(chéng)合作。”潘建偉坦言。所幸，這是一顆深深打上中科院烙印的衛(wèi)星。

　　“科學(xué)家只要提出想法，我們就照著設(shè)計(jì)。大家都是科學(xué)院出身，骨子里追求卓越、渴望創(chuàng)新的文化是一脈相承的。”上海技物所研究員、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)副總師舒嶸說(shuō)，雖然課題組間也有自然形成的合作，但和卓越中心、創(chuàng)新研究院體制下的合作相比，性質(zhì)完全不同。

　　“碰撞”的結(jié)果是，“墨子號(hào)”各項(xiàng)性能都優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)，原本計(jì)劃兩年完成的科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)不到一年就完成了。2017年6月，《基于衛(wèi)星的糾纏分發(fā)距離超過(guò)1200公里》以封面文章形式發(fā)表在《科學(xué)》上。“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星科研團(tuán)隊(duì)也因此獲得2018年度美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)克利夫蘭獎(jiǎng)，這是90余年來(lái)，中國(guó)科學(xué)家在本土完成的科研成果首次獲得這一重要榮譽(yù)。

　　“這個(gè)時(shí)候我們的合作已經(jīng)體現(xiàn)出了創(chuàng)新研究院的價(jià)值，那就是集中力量干大事。”潘建偉認(rèn)為。

　　為了衛(wèi)星上天，團(tuán)隊(duì)里的年輕人有的從科學(xué)家變成“半個(gè)”工程師，有的則從純粹的工程師進(jìn)入了前沿研究領(lǐng)域。

　　其中就包括科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師、創(chuàng)新研究院副研究員任繼剛。任繼剛記得自己讀博士時(shí)第一次聽(tīng)潘建偉作報(bào)告，仿佛在聽(tīng)一個(gè)科幻故事，沒(méi)想到日后竟成了故事中的一個(gè)角色。“印象最深的是2014年春節(jié)，我們做實(shí)驗(yàn)做到年三十凌晨3點(diǎn)。”他說(shuō)，直到2017年實(shí)驗(yàn)基本完成后，所有人才度過(guò)了一個(gè)“史上最開(kāi)心”的春節(jié)。

　　2016年8月16日，經(jīng)過(guò)中國(guó)科大、上海技物所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、光電所、國(guó)家天文臺(tái)、紫金山天文臺(tái)、國(guó)家空間科學(xué)中心等十多個(gè)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年的合作，“墨子號(hào)”成功發(fā)射。所有人長(zhǎng)舒一口氣，但這不是終點(diǎn)。

　　衛(wèi)星于凌晨升空后，幾位主任設(shè)計(jì)師立刻從酒泉趕往各地面站。由于衛(wèi)星在夜晚經(jīng)過(guò)，且在地面站上空的過(guò)境時(shí)間僅有幾百秒，因此一入夜，河北興隆、青海德令哈、烏魯木齊南山、西藏阿里、云南麗江5個(gè)地面站便忙碌起來(lái)。

　　“8月18日凌晨，我們?cè)诘铝罟�地面站第一次將地面的信�?biāo)光覆蓋到‘墨子號(hào)’，為離開(kāi)地面近48小時(shí)的‘墨子號(hào)’點(diǎn)亮了燈塔，建立了星地互聯(lián)的第一步。”量子糾纏源載荷主任設(shè)計(jì)師、中國(guó)科大教授印娟回憶說(shuō)。

　　2017年8月，“墨子號(hào)”提前一年完成星地量子糾纏分發(fā)、星地量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)三大既定科學(xué)目標(biāo)，向世界宣告我國(guó)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)空間尺度的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。

　　中科院院長(zhǎng)、黨組書記白春禮對(duì)此評(píng)價(jià)：“墨子號(hào)”開(kāi)啟了全球化量子通信、空間量子物理學(xué)和量子引力實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的大門，為中國(guó)在國(guó)際上搶占了量子科技創(chuàng)新制高點(diǎn)，成為國(guó)際同行的標(biāo)桿，實(shí)現(xiàn)了向“領(lǐng)跑者”的轉(zhuǎn)變。

　　回憶起這次合作，王建宇有四點(diǎn)體會(huì)：“第一，原創(chuàng)的科學(xué)思想是靈魂；第二，決策層下定決心讓科學(xué)家去闖，才有了今天的成績(jī)；第三，團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)效果顯著；第四，科學(xué)團(tuán)隊(duì)和工程團(tuán)隊(duì)必須互補(bǔ)。”

　　最優(yōu)最簡(jiǎn)互補(bǔ)

　　在人才培養(yǎng)上，潘建偉有一個(gè)至今為人稱道的做法，那就是將優(yōu)秀的學(xué)生有針對(duì)性地送到國(guó)際頂尖團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)和開(kāi)展合作，再將掌握的關(guān)鍵技術(shù)帶回國(guó)內(nèi)。

　　于是，陳宇翱去德國(guó)馬普所、趙博去奧地利因斯布魯克大學(xué)研究超冷原子量子調(diào)控，張強(qiáng)去斯坦福大學(xué)研究參量上轉(zhuǎn)換探測(cè)器，陸朝陽(yáng)去劍橋大學(xué)研究量子點(diǎn)光源，張軍去瑞士日內(nèi)瓦研究單光子探測(cè)器……

　　潘建偉回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室很缺人，但不把人送出去學(xué)習(xí)的話將來(lái)這把火肯定燒不旺。所以盡管國(guó)內(nèi)對(duì)人才極度渴求，但還是把人送走了。”

　　如今，隨著這批年輕人的集體歸國(guó)，這把量子通信的火真正燒起來(lái)了，他們也個(gè)個(gè)成為獨(dú)當(dāng)一面的研究室負(fù)責(zé)人。

　　卓越中心升級(jí)為創(chuàng)新研究院后，改變了過(guò)去幾個(gè)團(tuán)隊(duì)各為一個(gè)研究室、相互間仍以自發(fā)合作為主的組織模式，統(tǒng)籌設(shè)置了量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量、光電子與微電子器件4個(gè)研究部，每個(gè)研究部下設(shè)若干個(gè)研究室，整合相關(guān)的優(yōu)勢(shì)研究力量。例如，量子計(jì)算研究部包含光量子計(jì)算、超冷原子量子模擬、離子阱量子計(jì)算、硅基量子點(diǎn)量子計(jì)算等多個(gè)研究室。組成每個(gè)研究室的各個(gè)團(tuán)隊(duì)，圍繞研究部的主任務(wù)，在各個(gè)分系統(tǒng)上開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)。

　　如何讓這么多人彼此不重復(fù)又能相互促進(jìn)、協(xié)同創(chuàng)新？“我們的原則是‘最優(yōu)最簡(jiǎn)互補(bǔ)’。”潘建偉吐露了秘訣：“創(chuàng)新研究院每次引進(jìn)人才時(shí)一定要問(wèn)三個(gè)問(wèn)題：是不是全國(guó)最好的？是不是有重復(fù)？能否形成互補(bǔ)？”

　　按照“最優(yōu)最簡(jiǎn)互補(bǔ)”的原則，創(chuàng)新研究院在建設(shè)過(guò)程中重新調(diào)整了組織架構(gòu)，根據(jù)我國(guó)在量子信息科技領(lǐng)域已有的區(qū)域集群優(yōu)勢(shì)，形成了“合肥總部+北京分部、上海分部、濟(jì)南基地+相關(guān)研究單位”的研究隊(duì)伍布局，各部分朝向一個(gè)共同的主任務(wù)，既各司其職又相互配合。這種科學(xué)組織架構(gòu)很大程度上避免了“內(nèi)耗”和“打架”，也讓創(chuàng)新研究院近年來(lái)迎來(lái)一個(gè)高速發(fā)展的階段。

　　量子科技涉及物理學(xué)、信息學(xué)、材料學(xué)、工程技術(shù)等眾多領(lǐng)域，一家科研機(jī)構(gòu)難以包打天下。為此，創(chuàng)新研究院獨(dú)具特色地聯(lián)合了清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等高校的力量，形成全方位的協(xié)同合作網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等，積極組織全國(guó)力量協(xié)同創(chuàng)新、集中攻關(guān)。

　　通過(guò)制度改革，創(chuàng)新研究院不斷加強(qiáng)依托單位與共建單位的協(xié)同創(chuàng)新合力，并建立起大型儀器設(shè)備、重大科研基礎(chǔ)設(shè)施等科技資源的統(tǒng)一管理機(jī)制，充分提高了已有資源的統(tǒng)籌利用效率。

　　“通過(guò)項(xiàng)目將大家組織起來(lái)，協(xié)同全國(guó)的科研力量，但又不是完成項(xiàng)目后一哄而散。”潘建偉表示，從前每個(gè)團(tuán)隊(duì)都需要進(jìn)行全鏈條創(chuàng)新，現(xiàn)在則可以只做自己擅長(zhǎng)的部分，推動(dòng)各學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　同地方共建也是創(chuàng)新研究院的一大特色。在引進(jìn)人才方面，安徽省和合肥市都提供了力度較大的政策支持。不過(guò)，對(duì)于創(chuàng)新研究院來(lái)說(shuō)，真正能留下人的還是事業(yè)。以“墨子號(hào)”團(tuán)隊(duì)為例，具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的主任設(shè)計(jì)師幾乎全是“80后”。任繼剛、印娟等人都是在國(guó)內(nèi)成長(zhǎng)起來(lái)的科研骨干。

　　“青海湖的項(xiàng)目完成后，潘老師提出讓我留下繼續(xù)做衛(wèi)星，剛博士畢業(yè)就能做衛(wèi)星嗎？這讓我覺(jué)得很不可思議。”任繼剛回憶。

　　研究超導(dǎo)量子計(jì)算的朱曉波則是從兄弟單位中科院物理研究所加入創(chuàng)新研究院的。不久前，他們剛剛成功實(shí)現(xiàn)了12個(gè)量子比特的多體真糾纏態(tài)“簇態(tài)”的制備，刷新了超導(dǎo)量子比特糾纏的世界紀(jì)錄。

　　“量子計(jì)算機(jī)意義重大，我們的目標(biāo)是做出實(shí)際應(yīng)用。”朱曉波說(shuō)，超導(dǎo)是目前最受關(guān)注的量子計(jì)算方案之一，也是谷歌、IBM等商業(yè)公司投入最大的方案。

　　“我們?cè)谶@一方向上雖然是追趕者，但創(chuàng)新研究院可以凝聚力量形成協(xié)同攻關(guān)，跟世界最前沿的研究組競(jìng)爭(zhēng)，不管中間有多困難，都不會(huì)改變我們的信念。這也是我加入創(chuàng)新研究院的原因。”朱曉波說(shuō)。據(jù)悉，在創(chuàng)新研究院，朱曉波除了自己的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，還有一支近30人的團(tuán)隊(duì)為他們提供支撐服務(wù)。

　　“創(chuàng)新研究院的作用就像土壤。”潘建偉說(shuō)，“在單個(gè)研究小組中，很多種子只能長(zhǎng)成花盆中的盆景，但在創(chuàng)新研究院多學(xué)科交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新的模式下，我們希望每顆種子都能長(zhǎng)成參天大樹(shù)。”

　　目前，科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目“量子通信與量子計(jì)算機(jī)”實(shí)施方案已形成，專家組一致建議盡快啟動(dòng)。作為我國(guó)量子科學(xué)領(lǐng)域研究的領(lǐng)軍機(jī)構(gòu)，創(chuàng)新研究院將牽頭肩負(fù)起這一重大項(xiàng)目，著力解決量子信息與量子科技領(lǐng)域一系列前沿科學(xué)問(wèn)題，突破一系列關(guān)鍵技術(shù)和核心器件，培育形成量子通信等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

　　加速加速再加速

　　20年前，潘建偉最常被問(wèn)到的一個(gè)問(wèn)題是：量子信息科學(xué)，歐洲美國(guó)都剛剛起步，我們?yōu)槭裁船F(xiàn)在要做？每次他都耐心講解量子科技革命的意義，結(jié)果卻不盡人意。“難度太大”“不靠譜”“做不成”是他最常聽(tīng)到的評(píng)價(jià)。

　　潘建偉認(rèn)為那段時(shí)間是自己研究生涯中最困難的一段時(shí)期：學(xué)科方向不被理解，申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)四處碰壁。

　　2002年，潘建偉提出自由空間量子通信的構(gòu)想，同樣遭到了各界質(zhì)疑。一籌莫展之時(shí)，他接連從中科院獲得了“第一桶金”“第二桶金”。在一次項(xiàng)目申請(qǐng)會(huì)上，面對(duì)諸多質(zhì)疑聲，當(dāng)時(shí)中科院分管基礎(chǔ)研究和人才引進(jìn)的領(lǐng)導(dǎo)發(fā)言強(qiáng)調(diào)：潘建偉發(fā)過(guò)很多高質(zhì)量文章，得到了國(guó)際認(rèn)可，科學(xué)院作為支持原始創(chuàng)新的機(jī)構(gòu)，能不能讓他試一試？

　　就這樣，潘建偉拿到了中科院的經(jīng)費(fèi)。他很快在2004年底進(jìn)行了國(guó)內(nèi)第一個(gè)自由空間實(shí)驗(yàn)，在合肥創(chuàng)造了13公里的雙向量子糾纏分發(fā)世界紀(jì)錄，而此前的國(guó)際紀(jì)錄是600米。由于整個(gè)豎直大氣層的等效厚度為10公里左右的近地面大氣，實(shí)現(xiàn)了13公里的量子糾纏分發(fā)就意味著光子能夠突破大氣層，有效驗(yàn)證了星地量子通信的可行性。

　　到了2009年，當(dāng)潘建偉向著實(shí)現(xiàn)星地量子通信的夢(mèng)想努力前進(jìn)時(shí)，主要的質(zhì)疑聲依然是那個(gè)問(wèn)題：衛(wèi)星量子通信，外國(guó)都沒(méi)人做，我們是否太冒失？那時(shí)，我國(guó)以業(yè)務(wù)衛(wèi)星為主，科學(xué)衛(wèi)星渠道很少。關(guān)鍵時(shí)刻，又是中科院前瞻性地設(shè)立了空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)，“墨子號(hào)”幸運(yùn)地成為專項(xiàng)支持的首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一。

　　潘建偉沒(méi)有辜負(fù)期望。“墨子號(hào)”和“京滬干線”引發(fā)的“蝴蝶效應(yīng)”是巨大的——歐美國(guó)家明顯加快量子通信領(lǐng)域的布局，同這兩項(xiàng)工程在我國(guó)率先成功實(shí)施直接相關(guān)。

　　“中科院能相信我的科學(xué)判斷，讓我往前走一步，是需要勇氣的。而我們能夠20年來(lái)堅(jiān)持在科學(xué)上毫不動(dòng)搖，也是因?yàn)橛兄锌圃后w制的支持。”潘建偉強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

　　支持越大，責(zé)任就越重。“墨子號(hào)”是一顆低軌衛(wèi)星，每天經(jīng)過(guò)中國(guó)上空兩次。王建宇透露，在國(guó)家支持下，創(chuàng)新研究院計(jì)劃再設(shè)計(jì)一顆高軌衛(wèi)星，以便未來(lái)可以隨時(shí)隨地做實(shí)驗(yàn)。“這次的難度就不是扔硬幣了，可能比紐扣還要小，但我們已經(jīng)在準(zhǔn)備了。”

　　印娟則介紹，創(chuàng)新研究院正在著手制定相關(guān)模式標(biāo)準(zhǔn)并推廣到全球，等未來(lái)建起一張全球量子衛(wèi)星通信網(wǎng)時(shí)，我國(guó)將發(fā)揮主導(dǎo)作用。

　　2017年11月，美國(guó)開(kāi)始禁運(yùn)量子密碼相關(guān)設(shè)備和器件，12月又?jǐn)U展到包括整個(gè)量子信息和傳感等14個(gè)領(lǐng)域。隨后，歐洲也陸續(xù)開(kāi)始禁運(yùn)相關(guān)設(shè)備。

　　“以前我們能在全世界購(gòu)買性能好的元器件，后來(lái)他們不賣了，我們只好買材料加工。好不容易加工品質(zhì)提上來(lái)了，高品質(zhì)的原材料又不賣了�，F(xiàn)在更糟糕，凡是跟量子信息加工有關(guān)的產(chǎn)品都不賣了。”潘建偉說(shuō)。

　　做分子束外延的中國(guó)科大教授霍永恒就是在這樣的情況下被引進(jìn)的。他坦言：“如果在10年前未必會(huì)引進(jìn)我，但現(xiàn)在不同往日，我們只能自己做。”

　　近幾個(gè)月，潘建偉感到自己的思想轉(zhuǎn)變很大。“以前是集成全球的創(chuàng)新要素做創(chuàng)新，現(xiàn)在就必須考慮，如果別人什么都不給，我們還能不能創(chuàng)新？！”

　　在他看來(lái)，這更說(shuō)明從卓越中心轉(zhuǎn)到創(chuàng)新研究院的必要性。量子信息科學(xué)有明確的應(yīng)用導(dǎo)向，創(chuàng)新研究院的目標(biāo)亦不僅僅是發(fā)表文章，完成轉(zhuǎn)化應(yīng)用才真正實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新的價(jià)值。“再不加速就真的只能停留在基礎(chǔ)研究了”。

　　目前，量子通信是創(chuàng)新研究院四大方向中最接近于實(shí)際應(yīng)用的方向。量子保密通信“京滬干線”全長(zhǎng)2000余公里，目前正在國(guó)家有關(guān)部門的支持下制定標(biāo)準(zhǔn)，為將來(lái)量子通信干線的商業(yè)運(yùn)營(yíng)和規(guī)�；瘧�(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在面向世界科技前沿和國(guó)家重大需求的量子精密測(cè)量、量子計(jì)算、量子傳感等方面，創(chuàng)新研究院也將為技術(shù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。

　　“創(chuàng)新研究院一定要領(lǐng)跑，不然就變成了‘跟蹤研究院’�，F(xiàn)在國(guó)際上追趕的速度很快，很多方面我們還要向別人學(xué)習(xí)，絲毫不敢懈怠。”對(duì)于未來(lái)，潘建偉如是說(shuō)。