2001年起，潘建伟在中国科技大学负责组建了量子物理和量子信息实验室，该实验室现在已经成为筹建中的合肥微尺度物质国家实验室的重要组成部分。“中国科技大学很早就比较重视量子信息研究，因为有学校的支持，我们才能够深入做下去。”

　　对于2001年实验室组建之初的情景，潘建伟至今记忆犹新。“当时申请的经费是200万元，而中科院基础科学局拨了400万元，在中科院基础科学局、国家基金委支持下，让我们从无到有，很快，设备、人员就到位了。”

　　潘建伟和他的团队成员都是30岁左右的青年学者，1969年出生的杨涛教授是年龄最大的一位。杨涛教授介绍说：“五个教授虽然学科背景不同，但大家在一起工作很愉快。潘建伟在理论和实验领域都有研究，我的学科是电子学，陈增兵、郁司夏偏重于理论，杜江峰研究核磁共振和量子博弈，我们的知识是互补的，在学科交叉中才有新的生长点。”

　　量子物理与量子信息研究部有5个教授，1个副教授，2个博士后，2个博士，培养的硕士、博士生30个。研究部在微尺度物质国家实验室中是人数最少的一个，而团队合作却是充满活力和高效的：2001年开始组建，2002年就有成果，到2003年的时候，在量子通信领域实验研究已经有了很大进展。

　　在团队里，潘建伟是一个出色的领导者和组织者。他的同事陈增兵教授说，潘建伟很有激情，很会鼓励大家愉快带领工作。作为一位领军人物，他的眼光独到，具有前瞻性。

　　“我从来不限制他们，关键是激发并培养他们对研究问题的兴趣。这些学生都要送到国外去学习一段时间，从事一项事业，必须依靠团队的力量。”潘建伟了解国际量子通信的研究动向，积极推荐自己的学生到国外最领先的研究小组学习，潘建伟刚毕业的博士学生张强现在已经到斯坦福大学深造，陆朝阳也将不久前往英国剑桥大学，国外的研究小组都很乐意接纳他的学生。良好的科研气氛，先进的设备，与国际前沿小组联系紧密，加上明确的目标和坚定的决心，年轻的潘建伟带领着年轻的团队，将我国多粒子纠缠态实验研究带入了国际领先水平。