2003年，奥地利科学院施密德奖（Erich Schmid Prize）。此奖为奥地利科学院授予40岁以下的青年物理学家的最高奖，两年一度，每次1人。

2005年，欧洲物理学会菲涅尔奖（Fresnel Prize）。同年还有求是杰出科学家奖。

2011年，当选中国科学院院士（数学物理学部）。

2012年，当选发展中国家科学院院士。

2012年，国际量子通信奖，成为获此奖项的首位华人物理学家。

2013年，香港何梁何利基金科学与技术成就奖。

2016年，潘建伟团队荣获2015年度 “国家自然科学奖一等奖”。

其实拿奖拿到手抽筋的潘建伟在回国之初，他的量子信息研究曾经一度被否定甚至认为是伪科学，这使得他根本无法申请到科研经费。直到后来他的论文被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”，要知道着可是跟“爱因斯坦建立相对论”同级别的评价。后来在国内也是引起了不小的轰动，于是2001年，潘建伟再中科大有了自己的实验室。

潘建伟的团队也被人叫作“梦之队”团队成员都是中国最顶尖的物理学家。曾经成功创造了6个“世界首次”

1997－1998年，首次成功地实现了量子态隐形传送（1997）以及纠缠态交换（1998）；

1999－2000年，首次成功实现三光子（1999）、四光子纠缠态（2001），并利用多粒子纠缠态首次成功地实现了G HZ定理的实验验证（2000）；

2003年，首次成功地实现了自由量子态的隐形传送；

2003年，首次实现纠缠态纯化以及量子中继器的成功实验；

2004年，首次取得五粒子纠缠态的制备与操纵；

2006年，首次实现两粒子复合系统量子态隐形传输，并在实验中第一次成功地实现了对六光子纠缠态的操纵。

量子通信是目前为止唯一被严格证明可提供无条件安全的保密通信手段。目前，在量子通信领域，无论是科学研究还是实际应用，我国都已处于世界领先水平，我们也期待着，量子通信从理论到实验再到实践的完美蜕变。(轩辕君)