军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******
光量子干涉实物图。图片来自新华社
党的二十大报告在总结十年来的重大科技创新成果时,再一次提到了量子信息。近年来,“墨子号”“九章”“祖冲之号”等一批量子信息领域的成果集中涌现,我国量子科技实现从跟跑、并跑,到部分领跑的重大历史性飞跃,量子科技发展的体系化能力正在稳步建立。
量子力学自1900年诞生以来,打开了人类认识世界的一扇新的大门。第一次量子革命,量子力学催生了晶体管、激光等重大发明。近年来,以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命兴起,极大地影响和改变着人类的生活。
本期科技访谈录,我们邀请到军事科学院量子技术方向学科带头人、国防科技创新研究院前沿交叉技术研究中心副研究员徐馥芳,请他谈一谈神奇的量子世界,展望量子科技发展的宏阔未来。
量子之美,美在未知
记者:习主席在党的二十大报告中,把量子信息列入新时代十年重大科技创新成果之一。量子信息是什么?它和我们经常提及的量子科技有什么关系?如今我国在量子信息领域都取得了哪些重要成就?
徐馥芳:量子信息是量子物理学和信息科学交叉催生的技术领域。它利用微观体系的量子效应,实现信息的高灵敏感知、安全传输和高速处理。量子信息主要包括量子通信、量子计算和量子精密测量等3个典型技术分支。
量子科技是一个更宏观的概念。它指的是量子力学建立后催生和发展起来的一系列科学与技术。随着量子信息技术的发展,量子科技发展进入新阶段,第二次量子革命兴起。这是一次巨大的飞跃,直接或间接改变和提升着人类获取、传输和处理信息的方式和能力。
近年来,我国在量子信息领域取得了很多重大成果。在量子通信领域,我国实现了光纤量子保密通信应用演示与验证的“京沪干线”,成功发射了“墨子号”量子卫星;在量子计算领域,我国实现了“九章”光量子计算原型芯片和“祖冲之号”超导量子技术原型系统;在量子探测领域,我国多个单位研制的冷原子干涉重力测量样机在国际重力比对试验中都取得了优秀成绩,针对水下目标探测的量子磁力探测样机已经针对典型场景开展了测试,等等。
记者:我们知道,量子力学是描述微观物理世界的理论。在您的眼里,又或者说在您的想象里,量子世界有多美?
徐馥芳:量子世界之美,在于它的神秘与未知。在量子的概念提出之前,我们对微观世界的认识,往往基于对宏观世界的理解之上。受到物理学自身限制,我们无法直接观测微观世界,甚至借助光学、电子学显微镜等也只能观测到皮毛。如今,了解过量子测量的我们都知道,量子测量会对被测量子系统产生影响;处于相同状态的量子系统被测量后可能得到不同的结果。这种因果颠倒的试验结果听来近乎玄幻,也是诸多科学家无法用经典物理学理论解释黑体辐射实验的原因。
在量子世界,很多经典物理学中不存在的物理状态变得可能。量子力学直接颠覆了我们对整个世界的认知。一个全新的世界在我们面前徐徐打开,太多的未知等待着我们去探索。这怎能不令人欣喜?
如今,还有许多物理现象难以被我们理解,比如量子隧穿、电子自旋、电子轨道跃迁、单电子自身干涉、测量导致的坍缩、共轭物理量无法同时精确测量(海森堡测不准原理),等等。这些都是量子世界里的一扇扇神秘的“大门”,一旦打开走进去,里面可能是一个更加幽远深邃的“洞天”。
但是,量子世界的神秘,或者说对量子世界的疑惑,并不足以使我们怀疑量子力学。量子力学的一部分已经得到实验验证,基于量子力学发展起来的科学与技术,已经极大地改变了我们的社会,并将继续服务于人类社会生活。
量子概念图。资料图片
对未来世界的影响,将远超你的想象
记者:有句俗话说,“遇事不决,量子力学”。量子似乎已经走进了人们的日常生活,又似乎还很遥远。您怎么看?
徐馥芳:很多时候,我们会觉得量子力学离我们很远。这一略带神秘、略显高深的学科,告诉我们微观世界中存在一些超导、超流、纠缠等神奇的量子效应,一般人很难理解。虽然一直都在说量子科技正在走进我们的生活,但是这一过程,往往以基础科学的形式在起作用。量子力学指导和推动了电子技术和信息技术的发展,但是我们的科学家、工程师和用户并不一定需要对量子力学懂太多。传统的学科还在将技术进一步推向前沿,仍有在不引入量子力学的情况下的进步空间。或者更直白地说,期望改变世界的量子信息技术,目前许多还停留在实验室阶段或者初步应用阶段,有待进一步突破。
另一方面,量子力学其实离我们又很近。我们周围的物质,包括我们的身体和大脑都是由原子分子构成的,它们在微观上遵守的是量子力学的规则。我们享受的现代科技产品,手机、电脑等都是量子力学指导的产物。近年来,随着量子信息技术的快速发展,量子通信、量子计算、量子精密测量领域都取得了一些重大进展,相关的科技产品正在加速走进我们的生活。
当然,我们更需清醒地看到,量子技术在向世界展现出其强大能力和发展潜力的同时,也面临巨大挑战。这其中,不仅有来自对量子态的长时间维持和精确调控等人类改造世界能力的挑战,更牵扯到物理学基础理论等人类认识世界能力的挑战。也许,还需经过漫长的时间,有新材料、新机理等特殊契机出现后,量子技术才能真正向世界显示其威力。
记者:请您设想一下,量子信息技术会给我们的未来生活带来怎样的改变?
徐馥芳:量子信息技术对未来世界的影响,将远超你的想象。在量子信息技术的3个分支中,量子精密测量和量子通信发展得相对成熟,已经从实验室“飞入寻常百姓家”。而难度最大的量子计算,发展仍处于早期阶段,距离商用普及仍有较长距离。我们乐观估计,还要20年以上的时间才能实现。
量子计算是量子信息技术中最综合的一个技术分支,也是对信息技术冲击最大的一个分支。从算盘时代发展到冯·诺依曼架构的电子计算机时代,人类社会发生了翻天覆地的变化。从经典计算机到量子计算机,“量子比特”取代了经典的“比特”,量子计算机在理论上具有秒杀所有传统计算机的计算能力。可以想象,一旦通用量子计算机发展起来,人类社会又将再次经历巨大变化。网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域都将因为量子计算机的巨大信息处理能力,发生颠覆性改变。
有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远
记者:在钻研量子技术的道路上,您遇到最艰难的挑战是什么?
徐馥芳:从我的经历来看,最艰难的往往是起步阶段。我们这个团队是伴随着2017年新军事科学院调整组建而成立的一个研究团队,刚刚成立时,团队只有几个人,来自全军不同的单位。我还清楚记得,大家刚来到单位的时候,办公场地都是临时借用的,第一份项目申报书,是在临时租借的宿舍中完成的。但大家都没有被这些现实困难吓倒,科研经费有限,就省吃俭用买设备买器件;团队人才短缺,就想方设法引进、培养青年人才……几年时间过来了,我们的团队已经相对稳定成熟,科研条件有了很大改善,也取得了不少研究成果。
回顾这段从零起步的创业历程,我最大感触是,我们这一代科研人员赶上了一个好时代。在国家高度重视科技创新的大背景下,在党中央和中央军委的相关政策扶持下,在军事科学院良好的科研氛围下,我们团队可以瞄准一个目标,心无旁骛地共同努力。在这种环境下,拼搏也成为内在的自发本能。
记者:您认为,研究量子技术和其他科学技术有什么不同?研究量子技术需要怎样的科学精神?
徐馥芳:由于量子物理的概念与宏观世界完全不同,从事量子技术研究需要经过科学的系统训练,接受其独特的逻辑和技术方法。量子力学是一门完备的、严谨的科学。没经过系统训练,利用学习到的部分量子概念,结合自己的现实经验看待或处理问题,很容易走入歧路,产生错误观点。
现在社会上对量子技术存在着两种极端理解:一种是认为量子技术是骗子技术,所有的都是假的,不认可量子力学的正确性,或者认可量子力学但不认可量子技术;另一种认为量子技术是万能的,会彻底颠覆现在的电子技术和信息技术。这两种理解毫无疑问都是错误的。量子力学是一门基础学科,我们需要理性认识基于量子力学发展起来的量子技术,尤其是方兴未艾的量子信息学。它是一门全新的交叉学科,它的发展将成为我们传统信息技术的有力补充,并成为信息技术深化发展的基础。
从我长期从事量子技术的经历来看,我认为,研究量子技术,一是需要科学严谨的态度,能够严格依据量子理论进行推理和验证,进行试验设计和现象解释;二是需要前瞻的洞察力,量子世界的现象和规律与我们熟悉的经验世界完全不同,对研究中碰到的问题,必须敢于大胆假设,勇于创新,小心求证;三是需要持之以恒的韧劲,在研究量子信息技术时,科学难题和工程技术难题同在,很多时候在短期内都难以出重大应用成果。中国古人常讲“十年磨一剑”,但在这个领域,有可能十年都难磨一剑,所以必须沉下心来埋头苦干。
在科学研究上,有时看似下的是慢功夫,实则走的是快车道。量子技术是一门非常前沿且深奥的学科,目前虽然已经有了一些研究成果,但还有更多的“无人区”等着我们去探索。当我们与世界同行站在同一起跑线上,有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远。
文字整理:张志华
与名人交往忆事******
苏戈
我到中新社当记者,是在五十年代初中新社刚成立不久。副社长王纪元同我谈话说:“中新社处于起步阶段,在社会上还没有影响,需要社会各阶层人士的支持,特别是要邀请国内知名人士及文艺界名家为我社撰稿,扩大海外影响。”
那时,当一名文艺记者也有很多困惑。如文艺界名人生活习惯的差异,已经成名的人士不在乎多一次的扬名机会,加上许多人士或单位不认中新社的牌子,所以我开始工作时遇到了一些问题——人家不理睬摔电话、吃闭门羹,特别是同新华社、《人民日报》多家中央级媒体记者共同采访时受到冷落等,让我觉得很伤面子。再加上社内也有很多规矩限制,如要了解外报转载的文章落地情况,只能查看进步报刊,中、“右”的报不得借看等,这给开展工作带来很大的不便。当然,随着时间的推进,社会对中新社的了解不断深入,工作逐步开展,我的工作得到绝大多数各界名人及文艺单位的支持与帮助。更有许多青年人对我这份能经常接触明星、歌星等文艺界人士的工作极为羡慕。每当忆起当年那些人和那些事,我也倍感欣慰,难以忘怀。
老舍先生的幽默与认真
有一次采访老舍先生,我带上介绍信到乃兹府老舍先生宅院(现改为老舍先生纪念馆)。见到老舍先生后,我将信递交过去,先生看了信便问:“中新社和新华社有何不同?”我将中新社是民办通讯社,社长为金仲华,供稿对象是香港及海外华文报刊等一一道来。先生边看介绍信又问:“是民办通讯社?”“是啊!是啊!”先生认真地重复问,我又重复回答。看来先生对“民办”两个字有不解之处,我也无法解答更清楚。这时坐在旁边的老舍夫人胡絜青大姐笑着说:“民办就是民办。”大家互相看着笑了起来。那些年我经常麻烦老舍先生,凡是遇到年节、假日、祖国大庆,便邀请先生为我社撰写文章。只要先生能抽出时间,他绝对愿意帮忙。
如今老舍先生已谢世,他给世人留下了不朽的作品。他的作品不仅生动表现了各阶层人民的生活,也写出最底层人民的疾苦,真实地反映出当时社会的面貌。老舍先生是第一位获得“人民艺术家”称号的人,让人永远怀念。
张恨水状告中新社
张恨水是位著名言情小说家,一生撰写了120多部小说,大量的散文、诗词、游记等作品,是位多产作家。他的著名小说《啼笑因缘》、《金粉世家》、《夜深沉》等多部作品均拍成电影及电视剧,影响极广。我很早就阅读了他的小说,也可以算是他的“粉丝”吧。1956年夏季的一天,我怀着兴奋的心情,前往西四砖塔胡同一座四合小院拜见张恨水先生。当我推开小院便门时,见到先生和夫人正坐在亭院中八仙桌旁饮茶。夫人很娇小,像是南方人模样。在聊天过程中,我感觉先生说话语气低沉,言语不多,似乎有心事,或对当下新中国建立不久的环境不适应?当我问起先生近期有何大作时,先生不直接回答,只说没有什么事,很闲,有时在附近遛遛弯。我根据他说的现实情况,提出请先生为我社撰写一篇《北京街头见闻》,先生答应了。我便不打扰,起身告辞。没过几天我接到了先生寄来的文章,大约四五千字,交给组长黄嘉锦处理。黄嘉锦组长毕业于上海复旦大学新闻系,是地下党员、菲律宾归侨,能干,有魄力。他大刀阔斧将张恨水先生文稿压缩成二千字,便发往香港报刊。事过半个多月,王纪元副社长叫组长和我到他办公室,告诉我们说:“张恨水先生在全国政协会议上告了中新社,说‘对作者不尊重,不负责任,随意改动作者文章’。”发生这种事对中新社影响很不好,组长和我都挨了批评,我们也做了检讨并吸取了教训。尽管我们给张恨水先生带来不愉快的经历,但先生以大度的胸怀仍应邀为香港及海外华文报刊撰写了多部长篇章回小说,对外报副刊给予了极大的支持。为此,我们很感谢张恨水先生。
批斗“电影皇帝”崔嵬
著名电影表演艺术家兼导演崔嵬先后拍摄了《青年之歌》、《小兵张嘎》、《杨门女将》等多部深受广大观众喜爱的影片,并在电影《红旗谱》、《宋景诗》、《海魂》中扮演了不同类型的角色。1962年,由《大众电影》读者投票评选的“百花奖”对崔嵬在电影《红旗谱》中扮演的朱志忠这一纯朴、善良、勇敢的农民形象给予了极高评价,授予他最佳男演员奖。为此,我写了一篇《访最佳男演员崔嵬》,刊登在《中国新闻》稿本第二部分。此稿很快被香港及海外华文报刊转载,香港《大公报》刊登时将标题改为《电影皇帝”崔嵬》。据了解,当天香港街头报亭《大公报》销量剧增,受到香港居民的欢迎。没料到,“文革”期间,“电影皇帝”这篇改动标题的文章给崔嵬凭空增加了一条罪状。在那个黑白颠倒的年月,欲加之罪何患无辞,这位延安时的共产党员就是有十张嘴也说不清了,被那些不了解内外社会制度区别的群众揪斗不放,吃了不少苦头。“文革”过后我又见到了崔嵬,向他表示谦意,“都过去了!都过去了。”崔嵬用他那山东人特有的宏亮嗓音,直爽、坦然地说。是啊!灾难是过去了,如人有再提起那段历史故事,就当笑话讲给后代听吧。
由言慧珠引起的争端
1966年“文革”伊始,有人贴了一张大字报:通讯组曾两次报道有关京剧艺人言慧珠的文章,这两篇大毒草应受到批判……。我看了大字报很气愤,有同志支持我反唇相讥。我想想还是冷静下来。1960年初,著名京剧表演艺术家言慧珠从上海来北京开会时,我采访了她。当时,她是上海戏曲学校副校长。她向我介绍了培养京剧接班人的情况,并对京剧艺术后继有人充满信心。同年夏季我从上海晚报上看到一则关于言慧珠、俞振飞结婚的短讯,即写信邀请她为我社撰写一篇蜜月旅行见闻之类的文章。言慧珠很热情,很快复信。信中说明:他俩畅游长江,欣赏了祖国美丽山河,看到了长江两岸人民的美好生活等。她还说,他们回上海已过多日,不是新闻了,如需要,请我代笔,用她名字发表。我根据言慧珠的委托及信中所描述的情况,写了一篇《言慧珠、俞振飞蜜月旅行追忆》,发给香港。香港及海外有些报纸很快采用。因为这种文体的稿件通讯组曾发表过多篇,很受外报欢迎。记得《我的丈夫,我的蜜月》一稿不仅被多家外报转载,而且得到了中央有关领导人的肯定及表扬。言慧珠是著名须生言菊朋的爱女。言慧珠才艺双全,扮相秀美,唱腔清亮圆润,深受广大京剧爱好者的喜爱。俞振飞是著名小生,是梅兰芳的搭档,他不仅在国内扬名,而且深受香港、台湾及海外京剧爱好者关注。再说,当年通讯组每三个月就要全面检查所发出的文稿,如有问题早就挨批了;其次,所报道的对象,不是个人喜爱而是因工作需要,符合我社规定的爱国主义报道方针。这场由言慧珠引起的争端,未能掀起更大地浪花,没过多久,此事也就不了了之。
国共谈判大政治家邵力子
拜见国共谈判大政治家邵力子,本不属于我的工作范围。领导给了我这任务,只有服从别无二话。领导交代:请邵力子先生撰写一篇国庆十周年观感,不谈人口问题。我领会了精神,随即前去拜访邵先生。邵力子先生是浙江绍兴人,讲话略带乡音。他是1949年代表国民党与共产党和平谈判的主要人士之一,主张国共合作,后因谈判破裂,邵先生主动要求留在北京未回台湾,建国后任中央人民政府政务委员等要职。邵先生很热情也很健谈,待我说明来意后,先生很快应允。他认为,建国十周年各方面变化很大,特别是共产党对民主党派的尊重,对宗教信仰的自由政策等,给先生留下很深刻的印象。当我采访结束起身告辞时,邵先生又问我是否看到了他在《光明日报》发表的有关计划生育及人口问题的文章,接着他很激动地讲道:他曾在1953年时,在一次重大政治决策会议上提出中国人口过多,需要计划生育的观点;还在1954年第一届全国人民代表大会上就人口问题做了专题发言。邵力子先生说:人口多是好事,但在经济和物质不够发达的社会环境中,控制人口刻不容缓。他的观点有三方面:第一,人口过快增长对经济发展不利;第二,生子女多对妇女身体健康不利;第三,对儿童成长教育不利。我聆听了邵力子先生关于人口问题见解与观点,极为敬佩和赞同。但是当年有关人口问题的政策是学苏联,是国策。这一观点又有多少人敢于站出来表示同意?我做为一名记者更不敢随意表态。先生看我没任何表情,一定是大失所望。很遗憾,如果先生不在“文革”中故去,如果先生能活到现在,看到中国人口增势得到控制,经济发展,国富民强,定会感到欣慰。
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)