据澎湃新闻29日报道，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。

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，解答了他们关于量子物理的疑问，并分享了个人在物理研究上的经历。

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。

真正的信息安全可以追溯到将近2700年前，当时的古希腊人就有加密术，后来古罗马的凯撒大帝也有加密术。不过计算能力够的话，就可以进行破解。二战的时候有个非常有名的案例，德军专门搞了一个加密手段：英纳格玛(ENGMA)。一开始非常好，盟军不能破解，后来图灵设计了一个机器，密码全破了，破了之后没有告诉德军。德军的潜艇要去攻击英国的某个舰队，到底要不要通知舰队避开航线呢？但没有办法，因为盟军马上要在诺曼底登陆了，为了大家的需要，可能有些人撤走了，但船该炸就炸掉。炸掉了船，德军很高兴，还是用这个密码进行通讯。结果诺曼底登陆的时候，兵力部署全部被盟军知道了。这种方法拯救了几十万战士的生命。所以人类的密码史就是一部发明密码与破解密码的历史。最后大家就开始怀疑，到底人是不是足够聪明，能设计出一组密码来让人破不掉。上世纪80年代，科学家开始说用量子奇怪的现象，来设计一组密码，就是量子密钥分发和量子通信，让大家破不掉。将来互联网也好，银行转款也好，想把各种信息保护好，量子信息非常重要。在人类历史上，我们首次发现有一种加密手段别人破不了，从这种角度上讲，量子通信非常有用。不然你忽然接到一个电话，别人用巧妙的办法冒充你妈妈的声音，你妈妈说让你什么时候把钱打到哪，你接了电话就相信了，但有了这种加密手段之后，前面会有一个口令，先输一个码过来，跟声音无关，一收到这个码就知道是真的。现在是在说和你妈妈的通信，将来人类还会有和机器人的通信，随着人类社会的进步，量子保密通信会越来越重要。

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？

高宇轩：先开一个灯很长时间，把它关掉，再开另外一个灯，亮的那个肯定知道是对应哪个开关，然后再去摸哪个更热。

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。

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。

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。

至少量子力学之前，我们没有办法来回答，为什么是有我们的存在的。非常有意思的是，光靠牛顿力学，我们知道时间是均匀的流逝，空间也是均匀的，所以我们永远存在下去，一代一代的。为什么？我们怎么来的？搞不清。只有圣经里回答过，中国盘古开天辟地回答过。但后来有了量子力学之后，宇宙大爆炸理论告诉我们，有一个奇点爆炸了，先有第一代恒星，第一代恒星燃烧完了变成中子星，中子星碰撞产生重金属，才有可能进化出第二代恒星，产生我们现在的太阳，才能有生命。没有重金属的话，目前的生命很难存在的。从高温世界进化，把我们进化出来了，到某一天忽然说我们回过来看看宇宙是什么样的，这本身是要经过很辛苦的过程。我们这么多粒子碰撞，组织成一个潘建伟，组织成一个苏子悦，我们还能坐在这个地方说话，概率很小很小的。概率这么小，我们能坐在这里聊天，这是很大的缘分，是不是得珍惜一下。

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。