5年5月，任中国科学技术大学常务副校长。2015年潘建伟和陆朝阳的多自由度量子传态研究获得英国物理学会2015年度十大科学突破榜首，誉为当年度世界最重大发现。2016年6月，潘建伟当选中国科学技术协会副主席。2018年1月，潘建伟当选第十三届全国政协委员。
研究工作.2007年，潘建伟在世界上首次用光量子计算机实现大数分解量子秀尔演算法。2009年，他带领小组成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输（16公里），2012年将纪录推展到97公里。2012年，潘建伟团队