而潘建伟脑子里也正酝酿着一个实验方案。一个月后，他觉得方案成熟了，便兴奋地在组里报告他的设想。然而，报告结束后全组没一个人说话。好半天，蔡林格教授问：“潘，你不知道这就是量子态隐形传输的理论方案吗？你不知道我们另一个小组正在做这个实验吗？”
潘建伟确实不知道，但他认为这是上天在眷顾他。他坚定地对导师说：“我要加入这个实验！”
1997年，题为“实验量子隐形传态”的研究论文在《自然》杂志上发表。该成果被公认为量子信息实验领域的开山之作，被欧洲物理学会和美国物理学会评为世界物理学年度重大进展，被美国《科学》杂志评为年度全球十大科技进展，还被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”之一，而作为论文的第二作者潘建伟，这一年刚刚27岁。
必须把别人的看家本领学到手
2001年，潘建伟回到中国科大工作。当时无论是研究水平还是人才储备方面，国内的基础都很薄弱。
潘建伟在与他的同学杨涛教授一道组织科研队伍、开展实验室建设的同时，还继续在维也纳大学从事多光子纠缠方面的合作研究。国内研究组成果出得很快，仅2003年一年，作为第一单位发表在《物理评论快报》的论文就有7篇。
2004年，潘建伟研究组在国际上首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输，《自然》杂志发表了这一成果，并称赞说，尽管五粒子纠缠的实现非常困难，但是中国科学技术大学的潘建伟教授和他的同事们完成了这一壮举。这种新颖的量子态隐形传输是量子纠错和分布式量子信息处理所需要的关键技术。这一成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会评选出的年度国际物理学重大进展。这对中国科学家来说是第一次。
“很自豪！这表明国内研究组在量子纠缠方面的工作已经成功跃居国际领先水平。”潘建伟说，“我可以离开维也纳了。”
此后，潘建伟以玛丽-居里讲席教授的身份到德国海德堡大学从事量子存储的合作研究。潘建伟说：“海德堡大学的冷原子研究处于国际领先地位，我们必须把别人的看家本领学到手。”
几年下来，潘建伟团队在冷原子量子存储方面形成了丰富的人才和技术积累，取得了一系列国际领先的研究成果。2008年，《自然》杂志发表了潘建伟和他的同事完成的题为“量子中继器实验实现”的研究成果。《自然》杂志称赞该工作“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。
打造国际一流科研团队
回国后，潘建伟致力于将不同学科背景的年轻人送出国门，到德国、英国、美国、瑞士、奥地利等量子信息研究的优秀国际小组加以锻炼。这些被“放飞”国外多年的年轻人，如同风筝收线一般，悉数回国，使科大团队得到了空前的壮大。
“我们已经是一个有国际影响力的团队，他们在这里大有用武之地。”潘建伟领导的中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部可谓人才济济，光是“青年千人计划”教授、“百人计划”教授就有十来个。
