中新社北京9月1日電 題:潘建偉的“開學第一課”:借孫悟空兩大“法寶”妙解量子
中新社記者 張素
要在30分鐘內講清楚何為“量子”,面對的還是小學生,已在不同場合做過報告的中國科學院院士潘建偉自言從未這般緊張。
9月1日,潘建偉在北京中關村第一小學作《科學的價值》主題報告。小學校長這樣介紹他:全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”的首席科學家。半個月前,“墨子號”順利升空,中國在有關量子的科技競賽中占得先機。
“墨子號”目前還在進行前期基礎測試。潘建偉告訴記者,衛星有效載荷、光機系統、地面設備等工作狀態良好,測試過程中衛星已與新疆、河北、青海等地的地面接收站進行對接,初步建立了星地鏈路。
科學家們即將開展星地量子糾纏對準。“這項工作難度更大,但我們很有信心。”潘建偉說,基礎測試預計持續到9月15日,之后將按計劃開展科學實驗、完成科學目標。
“墨子號”為期兩年的“太空旅程”很忙碌,它要進一步驗證量子引力等基本理論的可行性,解密被愛因斯坦稱為“幽靈般的超距作用”在空間大范圍是否存在,還要為中國建立天地一體化的量子通信網絡探路。潘建偉和研究團隊的任務并不輕松。
盡管工作繁忙,潘建偉還是愿意抽出時間為孩子們做“開學第一課”。他收起那些玄妙的物理概念,巧妙借用孫悟空的兩大“法寶”介紹量子。其中,“分身術”好比是量子糾纏,“就像兩個小朋友,一個在北京、一個在上海,他們相距這么遠,卻能在同一時間擲出同樣的骰子”;“筋斗云”好似糾纏物質,“人為操作把人從北京傳到上海去”。
孩子們聽得津津有味。一個學生舉手發問:“墨子號”怎么實現天地通話?“我們有幾臺機器。”潘建偉比劃著說,有的是從天上把“光”送下來;有的是用激光弄在小小寶石上,產生兩個小顆粒再分送兩地;有的還從地面向天上送“光”。
即便大科學家講得再通俗易懂,畢竟連許多成年人都無法企及量子科學的高度。“雖然孩子們可能聽不懂,但能讓他們留下一點印象就好。這就是種下一顆科學的種子。”潘建偉說。
在他看來,科學的價值有三層。既用來解惑,回答“我們從哪里來?”;又很有趣,能夠將前人的“胡思亂想”變為現實,比如電腦之于“千里眼”、電話之于“順風耳”;科學還很有用,比如發展出不能被竊聽的量子通信、計算能力遠遠超越當前的量子計算機。
聽完“第一課”,一個女學生上臺送給潘建偉一幅畫。“畫的是您把一封信從地球發射到月球。”她怯生生地說。
“我們真的在考慮能夠在月球和地球之間進行30萬公里的量子糾纏分發。”潘建偉笑著回答,“可能也需要你來參加了”。他回贈師生一個量子衛星模型,并為該校新建的“葵園量子精靈實驗室”授旗。(完)