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
有聊丨吴建豪:我就是一个追求梦想的普通人******
中新网北京1月4日电(记者 王诗尧)“20岁是幼稚,30岁是感恩,40岁是珍惜。”这是吴建豪回首出道二十余年来,对不同阶段的自己的总结。他说,时间教会了自己珍惜和感恩,虽然每一年、每一秒的自己都处在变化中,但是不要害怕变化,享受过程最重要。
跳舞是初心
旅行激发创作灵感
2001年,随着偶像剧《流星花园》的播出,饰演F4组合成员“美作”的吴建豪迅速爆红,那一年他23岁。其实成为一名演员并不在吴建豪的梦想规划中,如果将时间倒转,早在十年前,有一个13岁的男孩已经将自己的一腔热血奉献给了舞蹈。
“跳舞是我的初心,然后做音乐自然而然地来了。”正因如此,在《流星花园》席卷整个亚洲后的第二年,他没有选择乘胜追击继续拍戏,而是发行了首张个人专辑《身体会唱歌》。二十年后,吴建豪初心仍在、热爱不减,综艺《披荆斩棘的哥哥2》中他依旧对唱跳保有热情,更在《空空》这首歌曲的表演舞台中大胆选择以独舞的方式呈现。
吴建豪最新专辑《Take a Ride》 受访者供图2022年吴建豪正式进军国际乐坛,发行了首张英文创作专辑《Take a Ride》,随后推出国际中文版。一般来说,歌手用不同语言演唱歌曲,即使是同一首歌也很容易唱出两种感觉,不过吴建豪选择尽量将这种不同降到最低。“我其实不想(让人)有不一样的感觉,这也是为什么中文版本还是有一些英文歌词存在,我希望两个版本蕴含着同一种灵魂跟精神。”
无须精心设计主题,抛开复杂、凌乱的思绪,吴建豪想做出那种让人轻松、舒适的音乐,“把这张专辑放在车子里面听,然后你可以开到任何地方,我想做的就是这种朗朗上口、简单好听的音乐。”
吴建豪创作音乐的核心很简单,就是希望可以通过音乐传递出喜怒哀乐,带动听众情绪、陪伴他们走出难关。
吴建豪。受访者供图而想要做出轻松、简单的音乐,首先自己要放松下来,吴建豪坦言旅行常常会激发出创作灵感。筹备这张《Take a Ride》专辑时,他曾一口气跑到大洋彼岸的美国洛杉矶,还租了一间靠海的民宿。“我一打开房门就是大海,那种感觉跟在录音室完全不一样。我在那里写歌,休息时就打开门看海,简直就是在度假,所以心情也会更开心,放轻松的感觉让创作也变得更自然一点。”
接纳不完美
敢于尝试失败才有机会成功
歌手、演员、舞者、制作人、MV导演……吴建豪熟练地切换着不同身份,仿佛从不畏惧那些未知的挑战。然而只有他自己知道,曾经他也有过害怕失败的时期。
“我记得有一次受邀当导演为一个运动品牌拍摄MV,那时候我打电话给朋友,说怕自己搞砸。但朋友说‘你还是应该去做,就算搞砸也无所谓,因为你有这个机会可以去挑战、去尝试,为什么不去?’”
听了朋友的劝说,吴建豪豁然开朗,他觉得朋友说得很对。即使一而再、再而三地失败,但是如果他愿意一直去尝试、去挑战,肯定有一天会达到自己想要的水准。“不可能每件事情都是完美的,一下子就ok,所以要去尝试失败才会有成功。”
台湾偶像剧《下一站,幸福》海报图提起吴建豪,除了《流星花园》中的美作,他在《下一站,幸福》里饰演的任光晞,更是许多观众心目中的“白月光”角色。然而吴建豪在接下这部戏的初期,只是抱着可以配合新专辑一起宣发的心情拍摄。
2008年,吴建豪决定要重新找回做音乐的自己,与此同时经纪公司为他接下了一部电视剧的工作。“初期我真的没有很想演,尤其当时我在筹备专辑中,还有很多其他的计划。”吴建豪在一次采访中袒露自己拍摄初期的心情。
然而,开拍两个星期后吴建豪接到了一通电话,要他到电视台开会。他抱着“如果他们现在把我换掉,我会很乐意”的心情赴约,这是因为当时他演得也很辛苦、很累,而且自己的重心还是放在音乐上面,没有花太多心思在演戏。
到了会议现场,当导演询问他有没有什么事情可以帮忙的时候,吴建豪这才表明,当时自己根本看不懂中文。而他饰演的任光晞是一名律师,需要讲大量的专业术语。
令吴建豪大为感动的是,导演陈慧翎在此之后开始特地为他录台词,而且不只是简单的录音还配合着演戏的状态。就这样他啃下了“台词”这块硬骨头,心态也发生了180度大转变,将自己百分百的精力投入到这部戏里面。
“演完后,我觉得这是我演艺事业中最好的一次经历。”最终《下一站幸福》创下台湾偶像剧史上收视亚军纪录,亮眼的成绩让所有主创的心血没有付之东流。
对于十多年后的今天,观众们仍对“任光晞”念念不忘,吴建豪回应道:“这不是单独某个人的成功。我觉得这是因为整个团队、导演组、剧组,我们大家一起努力、辛苦凝聚的精神,让观众们感受到了这一点。我们遇到了很大的挑战,要去突破很多东西。到了最后大家已经变成一家人一样,其实这就是灵魂所在。”
吴建豪。受访者供图享受过程
一个追求梦想的普通人
时间是变化的财富。出道二十余年,吴建豪认为自己一直处于变化中,甚至每一年、每一秒都在变。“20岁是幼稚,30岁是感恩,40岁是珍惜。”他用三个词总结了不同时期的自己。
刚出道时因为F4偶像艺人的标签,“大家就觉得你是靠外表,是一个花瓶之类的。”吴建豪承认年轻时期的自己,会被这些声音影响心情。但是后来他想通了,“偶像是别人说的,只要我自己知道自己的价值是什么,我的心态、我的精神是什么就够了。因为我没办法控制所有人对我的看法。”
现在很多偶像出身的艺人,有时会急于撕掉身上的标签,而吴建豪的处理方式则是——不去想这些事情。“我没必要浪费精力在一些不重要的东西上面,人生已经有这么多重要的事情可以去领会,你还为一些很没必要的事情纠结干嘛?”
当被问到如何给自己定位时,吴建豪思考片刻简单答道:“我就是一个普通人,追求梦想的一个人。”
作为前辈,他送给演艺圈后辈的建议是一定要做功课、不要偷懒,该做的事情就去做。不要被负面的事情影响,更不要因为旁边的人说了什么影响自己的心态,好好去珍惜、享受这个过程。(完)
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