1987年，潘建伟参加高考。原本有机会被保送到浙江大学等高校读经济管理类热门专业的潘建伟，选择了中国科技大学的近代物理系。 
       很快，量子力学让他着了迷。“量子理论认为，物质可以同时处于多个可能状态的叠加态，当被观测或测量时，才会随机地呈现出某种确定的状态，这使得一切变得自然而有意义，人的‘观测’是不确定的量子世界和确定的现实之间转化的关键，个人的奋斗因此存在积极的意义：如果一个人是处在‘成功’和‘失败’的叠加态上，那么个人奋斗会使得他朝着成功几率较大的状态演化。”谈起量子力学，潘建伟就有了说不完的话。 
       1996年，在中国科大获得理论物理硕士学位后，潘建伟来到了量子力学的研究重镇奥地利，投入茵斯布鲁克大学教授蔡林格门下攻读博士学位，此时的蔡林格正处于学术活跃期。 
       当时，蔡林格正在组织量子信息实验研究的一个国际合作项目，而潘建伟并不知情。此时他脑子里正在酝酿着一个实验设想。一个月后，他向实验组报告他的实验方案，这才了解到这一方案正是量子态隐形传输，也恰是国际合作项目的实验内容。 
        于是，潘建伟请求加入实验，蔡林格教授也在认真考虑后接受了这一请求。
1997年，一篇题为《实验量子态隐形传输》的研究论文在《自然》杂志发表，该成果被公认为是量子信息实验领域的开山之作，被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”之一。 
       “以这个工作为起点，量子信息实验研究此后进入热门状态。”潘建伟说。 
        从国外到国内 
        出国，其实并非潘建伟的初衷。也正因此，回国成了必然。 
       “我英语相对不是很好，但是数学物理很好。所以，我当时觉得将来如果能在国内作出成就来，让别人请我去讲学会比较理想。”回忆起刚刚踏入量子物理门槛的自己，潘建伟笑着说。 
       但很快潘建伟发现，量子理论需要实验的验证，而当时国内并没有这方面的实力。 
       至今，潘建伟仍清晰地记得与蔡林格的初次会面。“我到他的办公室，他满面胡子，坐在办公室落地窗旁边，问我：‘你将来有什么打算？’我回答：‘我想在中国建一个像你这个实验室一样一流的实验室。’” 
       1999年，潘建伟获得维也纳大学博士学位。2001年，潘建伟回到中国科大工作。 
       但是，当时国内的研究水平和人才储备都很薄弱。“必须与国际上的先进小组保持密切的联系。”潘建伟说。 
       于是，潘建伟一边在中国科大组织科研队伍、开展实验室建设，一边继续在维也纳大学从事多光子纠缠方面的合作研究。 
       其间，他还以玛丽•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。“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。”潘建伟回忆说。 
       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：首次实现光子比特与原子比特间的量子隐形传态；首次将单次激发量子存储的寿命延长至毫秒量级，将以前的结果提高两个数量级；首次实现纠缠光子的量子存储；实现国际上综合性能最优的长寿命、高读出效率的量子存储……