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乐乐彩2023-08-15

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******

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。

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识

  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

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在这里读懂中国军人******

  “东方-2018”战略演习中,中俄双方参演官兵进行文化交流。杨再新摄

  党的二十大报告强调,深化文明交流互鉴,推动中华文化更好走向世界。近年来,在中外联演联训联赛中,文化交流是其中一项重要内容。这些文化交流活动,让双方加深了了解,增进了友谊,也让中国军人的风采和中国军队的文化形象得到彰显,让中华文化影响力得到进一步延伸。

  文化交流活动是中外军事交流合作中的重要内容,也有着丰富而深远的意义。

  笔者曾参加“和平使命-2009”“和平使命-2013”中俄联合反恐军事演习和“东方-2018”战略演习。通过组织、参与中俄两军参演官兵文化交流,耳闻目睹交流中的生动故事,笔者感受到了文化交流对于和平的重要意义,体会到文化对于一支军队的深远影响,也因此更加深刻地感悟中国军人的使命责任,更加读懂了中国军人。

  一

  在每次参加联演前的磋商中,两军都不约而同地把文化交流做为联演的“标配”写入磋商纪要,以增进两军交流,促进双方友谊。联演场上文化交流主要有两种方式,一是专题文艺晚会,另一种则是在联演场设置文化体验馆,邀请另一方官兵代表前来参观,通过互动、体验、表演的方式解读本国文化展品所蕴藏的文化内涵。

  中华优秀传统文化是中华民族的精神命脉,是涵养社会主义核心价值观的重要源泉,也是我们在世界文化激荡中站稳脚跟的坚实根基。笔者参加的这三次联演中,中华优秀传统文化展示都是文化交流中的“大餐”。其中,“东方-2018”战略演习中,我方文化体验馆共设置书法、武术、京剧脸谱、传统服饰等10多个展区。前来参观的俄罗斯官兵兴致勃勃地跟着中国官兵学起京剧、写起毛笔字。五颜六色的民族服装,更是让他们感受到中华文明的丰富多元。文化展览充分体现中华文化仁、义、礼、智、信的价值理念,让俄罗斯官兵更加了解一个崇尚和平、和谐包容的中国。

  联演联训联赛既是军事交流互鉴的平台,也是对外传播我军和平理念的窗口。在5000多年的文明发展中,中华民族一直追求和传承着和平、和睦、和谐的坚定理念。以和为贵,与人为善,己所不欲、勿施于人等理念在中国代代相传,深深植根于中国人的精神中,深深体现在中国人的行为上。在联演的文化交流中,中国倡导的和平理念展现得淋漓尽致。

  有几个细节,让笔者一直记忆犹新。参演官兵是和平的捍卫者,也是友谊的传递者。握手、拥抱和合影,是联演期间各国官兵之间最频繁、最生动和最温暖的画面。“东方-2018”战略演习文化交流和慰问演出中,《莫斯科郊外的晚上》让两国官兵的互动交流达到一个小高潮,语言的隔阂与文化的差异在动人的旋律中消融。中俄两军官兵围坐一起,双方吹奏起《月光下的凤尾竹》《喀秋莎》,韵律婉转流淌。文化体验馆中,俄罗斯士兵与中国士兵一起在蛋壳上雕刻出“友谊万岁”四个汉字。巨幅米贴画“祖国在我心中”,中国官兵邀请俄军官兵一同用各色各样的米粒贴出中国版图……

  和平是军人的勋章,中国军人爱好和平。但同时,我们也深知,能战方能止战,时刻准备才能不辱使命。“我们反对战争,但我们不惧怕战争。”这是每名中国军人的庄严承诺。毛主席曾说:准备好了敌人可能不来,准备不好敌人就可能来。对于军队来讲,没有和平时期,只有打仗和准备打仗两种状态。军队因战争而存在,军人因守卫和平而彰显价值。在一次次开门练兵、赴外演训活动中,中国军队展现了维护和平的诚意,提高了维护和平的能力,增进了与各国军队友谊,也让越来越多的人透过联演联训联赛活动认识到,中国军队是一支维护和平的正义力量,中国军队战斗力的增强是对世界和平的贡献。

  二

  演兵场上铁流滚滚,两军官兵携手抗“敌”,传递共同维护和平的坚定信念;演习间隙欢歌笑语、互献歌舞,表达中俄两国的深厚友谊。联演中的文化交流,让全世界看到中国军队是一支有文化的军队,中国军人是有文化、有底蕴、有内涵、有素养的军人。

  国际军事交流合作舞台是军队形象的传播平台。文化交流的过程,是彰显中国军人风采和文化底蕴的过程。在一次文化交流环节中,某合成旅二级中士王浪的川剧变脸,引来外军官兵热烈掌声和连声称赞。还有石头画、弹壳风铃、折纸作品、鸡蛋壳雕画、书法篆刻……这些由中国普通士兵展示的中华文化作品,让外军官兵对他们的高素质和多才多艺印象深刻。

  联演场上士兵的表现,是外军官兵观察我们这支军队的一个窗口。几次联演,士兵比例占参演官兵的80%以上。他们集勇敢、坚毅、血性、专业等素质于一身,堪称文明之师、威武之师、胜利之师的代言者。他们的特质在全军广大士兵身上都有所体现。当前,我军士兵的主体是“90后”“00后”。他们在一个走向繁荣的国家长大。北部战区陆军某基地对今年秋季入伍新兵调查显示,100%拥有高中以上学历,大专以上学历占91.3%,一批“双一流”大学的毕业生占有一定比例。新时代我军兵员素质可见一斑。

  “好学才能上进,好学才有本领。”军事交流合作活动是官兵素质的淬火平台,也是极佳的学习机会。学习外军的先进理念,查找和弥补自身不足,促进练兵备战,全面提升战斗力,是中方参加联演联训联赛的一个重要出发点。取长补短,善于借鉴,世界看到了一支热爱学习、进取向上的中国军队。

  三

  楚戈尔,这是“东方-2018”战略演习的主战场。它位于俄罗斯后贝加尔边疆区赤塔市南250公里,紧邻曼坦克山。这个在俄罗斯辽阔版图上用放大镜才能找到的小镇,周边有着不少爱国公墓,俄军常态借助对烈士的祭奠开展爱国主义教育。

  英雄不会从天而降,崇尚英雄才能英雄辈出。在这一点上,中俄两军是共通的。我军历来崇尚英雄先烈,重视传承英雄精神。每次联演,我军各级都会组织开展学英模故事、赞身边模范系列活动,常态开展战斗故事会、在荣誉旗帜下宣誓等活动,引导官兵自觉传承英雄血脉,砥砺战斗精神。联演场上,中国官兵发扬英雄气概,学习英雄、争做英雄蔚然成风。

  “东方-2018”战略演习组织沙场阅兵时,中俄双方共有28个地面方队和51个空中梯队接受检阅。当中方5个铁甲方队,在“铁锤子团”“攻无不克”“铁的连队”“战斗模范连”“百战百胜第三营”荣誉旗帜的引领下通过阅兵场时,全场响起热烈掌声,也引起了外媒的关注。这些荣誉旗帜凝结着一段段辉煌的战史,背后是一个个可歌可泣的战斗故事,代表着“攻如猛虎、打如铁锤、守如磐石”“攻得猛、插得快、打得胜”等战斗精神,从一个侧面向世界展示中国军队的英雄文化。

  时间的长度是相对的,而精神的力量却闪耀着永恒的光芒。对于一支军队来说,光荣传统与英雄文化,是激发官兵血性、催生部队强大战斗力的精神支柱和力量源泉。崇尚英雄先烈,弘扬英雄文化,要落在细处、着于实处。具体到每位官兵,就是要传承英雄精神,明晰自己的责任与担当,拿出具体行动,在本职岗位上奋勇争先、建功立业。

  有着绝对忠诚的信仰、开放博大的胸襟,素质专业、作风优良,永远是和平的维护者,永远会以胜战的姿态接受党和人民的检阅,这便是我在联演场上读到的中国军人。

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