随着全球首颗量子通信科学卫星“墨子号”的升空与国家量子保密通信“京沪干线”的贯通，中国在量子通信上领跑世界，由中国科学技术大学教授潘建伟带领的科研团队也成为了科学界的明星。
对于“很难记清楚家里那条路叫什么名字”的潘建伟来说，学物理只是因为“简单”：“因为不用什么记忆，就用一个公式，什么东西可以推出来，上大学的时候学了（物理）这么一个简单的东西”。
不过，觉得物理很简单的潘建伟，到了大二的时候也一度被量子力学难倒：“怎么有这样胡说八道的东西。牛顿力学、电动力学、统计力学，我所有的成绩都是95分以上，就是量子力学考了八十几分，而且差点没有及格。”潘建伟的本科论文，甚至想要为爱因斯坦辩护，证伪量子力学。
在指导小朋友如何成为一名物理学家时，潘建伟十分强调兴趣和心态的重要性。他坦言，在工作之余，他更追求悠闲的生活，甚至曾为了采完多瑙河边的荠菜，在维也纳拖延数月，耽误了一个实验。
量子力学近来经常卷入与哲学和宗教有关的话题。潘建伟就此呼吁：别老是把量子力学跟其他的问题联系在一起。他转述杨振宁先生的观点：科学往前进一步，宗教往后退一步，科学再进一步，神学又往会退一步，但是科学解决了有限问题，宗教最后总是无限。
10月28日，在未来论坛年会上，潘建伟和来自北京、天津的中小学生对话。
一部发明密码与破解密码的历史，直到量子保密通信的出现
北京四中国际校区高一学生高宇轩：您认为新型通讯加密技术在未来的通讯发展之中起到什么样的角色？是否会在其他领域当中得到更加广泛的应用？
潘建伟：很早之前大家就开始思考这个问题。几十万年之前，人类历史上两类人，一个是尼安特人，一个是我们的祖先。尼安特人大脑比较大，也比较强壮，大家觉得头比较大，这个人可能相对比较聪明，块头比较大，比较强壮。按照道理，进化过程当中他们胜出，而不是我们的祖先胜出。然而，由于非常偶然的原因，我们祖先发明了语言，互相之间能够进行交流。如果发现我在自然界吃一种草后，舌头肿起来了，下次就能告诉你不能再吃了。这样的话，很多知识开始共享了。
知识共享本身就是一种通讯，可以说那个时候就有“互联网”了。互联网就是信息交流，就是通信。正因为我们祖先发现了信息交流和语言或者文字等等，让我们能够形成一个网络，比较好地对抗自然界的各种灾难。从前的网是一个部落，一个小小的村，我们存活下来了，这一个非常重要的原因。现在听我说话的时候，你不太知道我会说什么，我也很难知道你大脑里正在想什么，每个人本身都有隐私。因为如果我可以把你的思想看得明明白白，我就可以控制你的思想，你的自由思想就没有了。科学是反权威的，没有边界的，爱因斯坦把牛顿推翻，量子力学把爱因斯坦推翻掉，一代一代往前走。
说起自由思想，让我们回到几千年之前，为什么能有诸子百家？因为大脑里到底是什么样的东西，大家不知道，所以隐私是很重要的。人类社会为什么会发展出百花齐放的思想，因为每个人心里想什么，父母不知道，另一方面也需要信息交流能够变得非常充分。之所以人类社会能够进化成功，按照目前的理解，很大程度上得益于信息的交流。
当然这个技术是让信息能够在网络里面走来走去的话，其实手机也是一个网络，电脑也是一个网络，因此这种东西将来可以用于计算，可以发展出非常好的超级计算的能力。
我这里就举一个例子，如果你能操纵一百个原子的话，在算某些特定问题时，计算能力比全世界计算能力总和加起来快一百万倍。不仅能用于通讯，而且能用于计算等等，从这种角度上来讲，量子技术预示着一种新的信息技术手段，比较有用。
孟亮：同学们问的问题非常好，通讯加密给我的感觉，更有点像数学、计算机学，怎么跟物理连在一起，您是怎么会想到从物理的角度钻到这个领域去的？
潘建伟：不是我想到，理论方案不是我提出来的，我们主要把理想变成现实。为什么这个方案不是数学家提出来，而是物理学家提出来？我举个例子，假如这个房间有三个开关，隔壁房间有三个电灯泡，正好由三个开关控制。能不能不到隔壁去一次就知道，哪个灯泡和开关连在一起？这对于数学家来说是无解的。但物理学家可以用物理规律，怎么弄呢？我当时是和我女儿说这个问题。你们应该都知道答案吧？谁来回答一下？
潘建伟：对，它利用的是开灯的时候有一个温度。量子密钥安全是基于物理规律，而不是数学规律，让我们得一个便宜，物理学家先把这个方案设计出来了。
爱能否被量子物理解释？
北京四中初中部初三学生苏子悦：我对您有一个问题，这个问题您之前也提过，就是爱是必须吗？我想或许爱是一种自然特质，现在连人类意识的起源也能被解释，那感情是不是也能被解释呢？这个跟量子又有什么关系？
潘建伟：这是我一个良好的愿望，也是我的信念。按照道理，物理学家本身应该相信实验证据。大家看过一个科幻片《云图》，里面有一个物理学家讲过一句话：“我的舅舅是一个量子物理学家，他相信爱是一种自然现象”。但这个到现在是没办法证明的，也许某一天能够证明。搞生命科学的人其实做过一个实验，他们发现部落里面互相的关怀其实是一种需求，让你能够生存下来，是非常重要的。但因为现在基本上大家都说宇宙是独立于我们而存在的，也没有上帝在，至少我不相信上帝，也没有人格化的天神在。这么一来，你做什么，从某种意义上来讲，做什么都可以。没有上帝在，没有因果性，你干了坏事，只要不被别人知道，也就没有什么关系。目前很多观点来讲，爱也解释不清楚，为什么会有爱。
我一位搞遗传学的同学讲，父母对子女的爱是天然的，如果父母对子女不爱的话，我们进化的时候，对小孩不关心，小孩全死光了，不爱下一代人就没有后代了，全绝种了。但子女爱不爱上一代呢？这就不一定了。为什么中国古代制定很多孝顺的道理来教育大家，要爱上一代，当然道理可能没有这么简单，也没有办法解释，只能这么讲。
我没有办法从理论上来证明爱是必须的，也许等到某一天方程可以算出来，爱是方程本身的必然需求。自然界里面尽管量子力学这几个规律本身要求你是这样的，但是这个现在还不知道，我只是说从宇宙开始进化，进化到我们现在，从没有生命的，进化到高等生命，然后能回过来看这个世界，研究这个世界，本身就是一种非常神奇的事情，我就会产生一种敬畏之感。大家都知道，整个银河系有数千亿颗恒星，我们的地球非常渺小，整个可见宇宙里有数千个银河系，我们地球只是一个灰尘，非常渺小，从这个角度，我确实产生敬畏感。这只是我的理解。
宇宙中没有任何一个人可以告诉你在哪里，你就有了分身术
北京中学高一学生赵天琪：我想问的问题是关于量子感应，这个神奇的现象，它在未来还能投入在哪些方面的应用？因为您是研究量子卫星的，这个特点用在量子的空间信息交流，除此之外还可以应用在什么方面？
潘建伟：你说的是量子卫星，不是量子唯心吧？唯心就很可怕了。因为物理学家都相信客观世界，是唯物的情况，你讲的这个量子感应，是不是量子纠缠。我当时被两个东西搞糊涂了。第一叫量子叠加，我们每天的生活当中，这瓶水要么放在桌子上，要么放在地板上，它不会同时在两个地方。但氢原子就不一样了，就是一个原子核，外面有个电子在跑，电子在跑的时候，不仅可以处于基态，还有激发态，能量高一点就往外面跑，跑的过程中科学家发现，某些时候粒子不仅可以在地板上能量低一点，可以在桌子上能量高一点，两种状态同时都存在，这是量子力学里面的基本现象。什么时候会有这种现象的存在呢？前提就是你不要去测量它处于什么状态，这样讲起来比较抽象。
这在我们每天的生活当中是不可能发生的，但在微观世界里，其实空气当中很多原子，光照过来也是照不到的，如果照到应该可以看见。那你为什么没有看到颗粒呢？因为很多东西照过来的时候，跟原子没有相互作用。所以在大气当中飞的时候，很多原子在大多数特定条件下，是同时存在好几个地方，这是微观世界每时每刻都存在的，这个叫做量子叠加。光这个就够奇怪了吧，当时我想一两个月没有搞明白，觉得这是不可能的事情。
高宇轩：非常敬佩您在生活当中用的非常常见的例子，把物理具像化，让我们简单易懂。我还想提出一个问题，我了解到您在国外留学期间，曾经师从一位世界顶尖的导师，对于即将出国留学的我们，希望您提出建议和指导。
留恋多瑙河边的荠菜，错过一个实验
网络提问：尊敬的潘老师您好，我是一名小学生，从小对科学知识很感兴趣，长大我想当一个科学家。我要向你学习，做一个名副其实的科学工作者，你现在的工作是什么样的？你现在开心吗？
潘建伟：非常高兴有小朋友将来也愿意学物理。我是浙江的，浙江把物理作为一门备选的课，大多数人不选择物理作为高考，这是很大的问题。有人喜欢物理，我很高兴。学物理本质上是教会你处理事情的一种建模能力，我特别希望能够把物理恢复起来。
我现在有点忙，但是总体上来讲，我还是很开心的。我今天上午在中国科协开了一个会，怎么宣扬科学家的形象，是不是科学家形象整天非常苦恼、蓬头垢面，好像给人感觉特别苦、特别累、特别辛苦，我觉得这样可能就没有人愿意来干物理了。
我是这样，当然人还是要负责任的，我是比较喜欢过相对来说不要有太大压力的，比较悠闲的日子。当年2003年的时候，本来我想尽快早一点去德国海德堡，发展量子存储的技术。但因为我自己特别喜欢维也纳多瑙河边的荠菜，我们东阳老家荠菜很好吃，结果我发现多瑙河边也有荠菜，我就特别留恋，我走了之后，再也采不到荠菜了，我就拖拖拉拉，拖了好几个月，本来应该3月份去德国，到7月份春季采完之后，然后再走，当然后来也耽误了一个实验。
我有时候十天做下来什么进展也没有，会拼命到实验室做，忽然今天把实验做完了，非常好，今天任务已经完成了，一看今天天气不错，我就赶紧把实验机器关了，跑到多瑙河边散散步，躺下来，晒太阳，唱歌，很开心。这样回来之后做工作可能更加有效。所以我就说，不能把自己搞得太疲劳了。
现场提问：您在研究物理的过程当中，有什么心得体会？您为什么对物理感兴趣？
潘建伟：要做实验，要有头，要有手，光有头不行，实验做不了，如果没有头脑，要做什么，也不知道。其实我们这里面有好几个做实验物理做得比较好的，他们的出身都是理论出身的，朱棣文、丁肇中，是华人科学家里做实验物理做得很好的，他们都有很深的理论功底，你就看得比较远，要有脑。第二，你的手要比较精巧，我刚做实验的时候，做了十几分钟已经浑身是汗，因为我要去要调功率很精细的东西，略微动一点，信号就被我搞没了，我当时真的摧毁了很多东西。比如杨先生做实验，他到哪，爆炸到哪，后来搞理论去了。我手的稳定度，后来达到几十微米，现在不行了，好几年没有做实验了，开始带学生了嘛。我很骄傲，放个东西，精度达到四五十微米，熟能生巧，所以要有头，要有手。这是从大的方面来讲。
我在维也纳摘荠菜，忽然发现海德堡一个实验被别人提前一两个月做出来了，我当时很生气，如果心态不好，心理可能就会有一点问题，一方面要有比较远的目标，另外要有恒心慢慢去做，但是做不成的时候，反正我为了兴趣，我下次再来。这个我觉得是很重要的经验。
理论上可行的，早晚都是能做成的
网络提问：量子光学卫星到底是什么东西？发射出去对于我们国家的光学试验到底有什么帮助？
当然有人骂我，我为了通俗一点，我说我们的量子隐形传态，就像星际迷航一样，可以忽然在某个地方消失，在很远的地方又出现。我做了这个比喻，说量子隐形传态和这个差不多，别人说这是伪科学。我尽管不能证明人可以传，现在做不了，但是可以证明送几个粒子、几个原子的状态，甚至几百几十万个原子组成的状态，我现在已经可以传了，所以我不反对说，将来某一天可以用这种方式旅行，没有人能够证明这个不可能。科学告诉我们，只要原理上不是否定它不可能，最后早晚都是能做成的，就像西游记里讲的千里眼、顺风耳，现在我们的手机就是了。相对论，天上一日，地上一年，这也是可以实现的。量子隐形传态可能成为我们的旅行方式，将来也许会发现新的规律，大概这么几个用途。
现场提问：如何用量子学解决人类给自然环境带来的迫害，比如雾霾、海洋垃圾这些？
别老是把量子力学跟其他的问题联系在一起
现场提问：杨振宁教授说过，物理学发展到极致就是哲学，哲学发展到极致就是宗教，牛顿以及其他一些科学家最后也信宗教，不知道您是否认同这个体系？
潘建伟：我不记得杨先生讲过这样的话，他当着我的面这么讲的，我这个版本可能比较精确一点。杨先生说，科学往前进一步，宗教往后退一步，科学再进一步，神学又往会退一步，但是科学解决了有限问题，宗教最后总是无限，它可以一直往后退，但后面还是一个无限的。我有很多朋友，比如牛津大学副校长，也是做量子方面研究，他是非常虔诚的基督教徒，我问他圣经里面的问题，真的相信上帝创世记，真的相信人死了能上天堂吗？他觉得可以讨论。只要可以讨论，就又回到科学里面来。
经常有一些困扰的问题，别老是把量子力学跟其他的问题联系在一起。朱清时校长关于量子力学所有描述，都是无可辩驳，是正确的。但他再解释一下，说量子力学爬到山顶的时候，佛学已经在山顶等我们了，这我不是特别认可的。我觉得量子力学可以用来算东西，可以算小数点后面十几位都是正确的，当然佛学是非常好的，我们叫做佛教，也有非常好的一些观点，但让你来算一下氢原子能谱是什么，这算不了，这不是我们解决的东西。所以说两者有联系，但是属于不同范畴的东西。但它还是无限的，科学只能解决有限的问题，我们能力是有限的，我只能说我能解决哪些问题，哪些问题我现在不清楚。不清楚的问题，就让宗教暂时先解决一下，等到将来科学进步了，能够再往前解决。