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
谢新洲等:新媒体嵌入社会的现实与挑战******
如今以互联网为代表的新媒体已经渗透社会生活的方方面面。即时通信、网络视频、短视频、网络支付、网络购物、网络新闻等多元应用场景积聚了相当大的用户规模。新媒体凭借其空前的传播、连接、组织和创新能力,深刻且持续地变革着内容生产和传播方式、社会资源调度和转化方式,对社会生产生活产生了深远影响。
新媒体对社会生活的嵌入与重构
伴随互联网、物联网、大数据等技术的发展,当前的新媒体已不仅仅是一种媒介形态,更是一种网络化的媒介环境、泛在的信息场域和多态的存在方式,结合多个场景重新建构着人们的日常生活。新媒体以内容多元化、关系网络化、组织平台化、数据资源化等方式嵌入社会生活,呈现出“工具-媒体-平台-空间-社会”的生态化发展路径。
内容多元化:从“万物皆媒”到“元宇宙”
新媒体降低了内容生产与传播的门槛,用户兼具内容生产者、传播者、消费者等多重身份,从源头上释放了网络内容的多元性。在参与式文化的拓展下,用户可以便利地进行个性化表达。以往依附于组织单位的内容管理方式和文化娱乐方式被打破,人工智能、传感器、可穿戴设备等技术强化并拓展了个体的感知能力和方式。新媒体从“人的延伸”发展为“人的具身”。现实社会被建构成数字化形态,线上与线下的界限进一步弥合。互联网不再只是现实的“镜像”,人们开始追求在泛在化的内容生态中形塑个性化空间。“元宇宙”便在从内容多元向体验多元的发展趋势下成为社会热点。
关系网络化:从“趣缘格局”到“数字生存”
新媒体打破了时空桎梏,用户可以随时依照个人志趣或诉求彼此接近、连接,形成以“趣缘”为核心的社会关系。这种连接既可以是小范围的“面对面建群”,也可以是凝聚多方合力的“协作文档”。连接的建立、维系、终止变得临时且随意,形成大大小小的各类网络社群。网络社群以去中心化特征解构传统社会组织的结构形态、拓展基于社会关系的信息获取方式。随着移动互联网、大数据、云计算等技术的发展,人们的生活、学习和工作进一步向新媒体环境延伸,带来供需关系、合作关系、工作关系、学习关系等的网络化。由此,关系网络化的嵌入方式在网络关系建立的基础上,又增添了现实关系网络化的内涵。
组织平台化:从“超级平台”到“基础设施”
新媒体促进了社会资源的整合和流动,信息化、网络化建设将社会组织内部各部门、外部多主体加以串联,极大促进了资源配置的效率和效益。新媒体平台凭借其既有的技术能力和用户基础,由原来简单意义上的信息内容传播渠道,进阶为信息内容服务主体,深度嵌入经济社会发展与社会关系网络。一方面,新媒体平台利用其以可编程性、普及性、连接性、数据化为基本特征的技术“资产”(如应用程序接口API),以数据为流通介质,设计出有限开放、自主可控的合作框架,成为相关产业链(如内容、广告、营销)的中心;另一方面,通过战略性地构建起技术平等、话语平等、机会平等的话语体系和组织氛围,平台将广大的内容生产者凝聚起来,配套以由平台主导的规则体系,成为内容生产、审核、分发、变现、评估的中心。平台纷纷构建“生态化”的商业版图,将用户、数据、关系等多种资源纳入其生态体系,持续向外拓展着功能边界和社会连接,以“服务工具”“舆论场域”“生活场景”“营收来源”等多元样态成为“基础设施”式的存在,其公共性愈发凸显。
数据资源化:从“服务要素”到“生产要素”
新媒体揭示了数据的作用和潜力,特别是在平台化趋势下,数据成为重要的生产资料和治理资源。数据的资源化转向首先体现在网络政务服务领域,从政府信息化到电子政务再到数字政府,新媒体技术的快速革新不仅对政府的管理模式和社会治理方式提出了新要求,也通过内容多元化、关系网络化、组织平台化为创新治理与服务方式提供了必要的数据支撑。比如在新冠肺炎疫情防控工作中,“健康码”将新媒体平台这一关键的网络节点与嵌入在现实场景的物理节点有机结合,以“扫码”的方式实现个人位置和健康信息的数字化、行程轨迹和社会关系的网络化,构建起覆盖全国的防疫网络,对疫情防控、复工复产起到关键作用。伴随数字经济的发展和成熟,数据被正式列为我国五大生产要素之一,与土地、劳动力、资本、技术并列。数据不再仅仅是“依据”“反馈”的来源,而是更加直接地作为基本价值单位参与到市场化配置中,具备“孵化”“创新”“再生产”功能,成为推动经济社会高质量发展的新动能。
新媒体嵌入社会带来的问题与挑战
随着新媒体嵌入社会的方面增多、程度加深,新媒体逐渐从经济社会发展的外生变量转变为内生变量,对内容生产逻辑、用户行为逻辑、社会组织逻辑、市场运转逻辑、社会治理逻辑等产生根本性影响。一方面要着眼于新媒体社会嵌入的方式和维度,找到“管好”“用好”新媒体的逻辑与规律;另一方面则要充分体察新媒体发展的生态化取向,相关研究及治理工作要从客体性视角向环境域视角转移。具体而言,在新媒体社会嵌入的趋势下,有以下几个关键问题亟须解决。
多元化带来的内容治理难题
新媒体的发展,特别是平台的兴起,带来内容生产、分发、传播、消费机制的变革,重塑公共舆论、丰富网络文化的同时,也带来了网络内容治理难题。
在公共舆论方面,公共事件所触发的社会舆论从酝酿、萌芽、爆发至平息的全过程,不再由传统的大众媒体单向垄断信息资源,取而代之的是网状结构下多元化、社会化的内容生产。开放的平台环境降低了参与门槛,只要遵从平台的内容规则,用户就可以获取平台提供的即时性信息交互服务,参与到包含公共信息在内的内容生产、传播、交流和互动中。民众发表意见、参与公共事务以及建立社会网络的积极性和主动性显著增强,同时也带来由于表达主体扩充导致的信息质量良莠不齐、信息溯源难度大等问题。
在网络文化方面,新媒体为一些亚文化提供了组织和发展的“栖身之地”。但某些消极亚文化借此隐蔽扩张,滋生和宣扬畸形的价值观,危害群体成员的身心健康,动摇社会价值根基,具有一定的社会风险。亚文化群体成员往往容易被社群共同的情感认同所绑架,在“流量至上”的市场逻辑和平台规则下,朴素的情感诉求容易被资本挟持用于牟利,甚至诱发非理性的群体行为,扰乱社会秩序。同时,一些平台不惜包庇消极亚文化现象及相关有害内容以赚取“灰色流量”,从而增大了相关部门治理难度。
进一步而言,在以用户关系连接为核心的新媒体平台上,传播的个人化和社会化特征明显,但也容易导致传播的圈层化、社群化。在目前主要的网络舆论场域中,依托算法的信息分发和社会网络建构方式让用户更多地接触到跟自己观点和态度接近的信息,用户越来越难以接受其他不同观点,长期被算法塑造、牵制的价值观一旦定型便很难改变。此外,新媒体环境下公众意见的呈现和聚合机制受平台规则及其对信息流的规制影响较大,这就导致舆论的形成和发展容易受到平台商业利益的操控。由私人部门来裁决、量定公共事件中的话语权,必然会面临个体利益和公众利益失衡的问题。
网络化凸显的用户导向不足
党的十九大报告在加强和创新社会治理方面提出,明确全面深化改革总目标是完善和发展中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化。提升治理能力的一个重要举措就是转变政府角色,动员更多的社会主体参与对公共事务的管理。新媒体的信息和互动功能使其具备了媒体和社会网络的技术特征,并彰显多主体影响社会治理的过程。
目前大部分政府机构对新媒体的利用主要体现在内部的信息沟通和对外的信息公开。通过内部的机构重组和资源整合,在集约化的生产模式下及时掌握、发布行业或地域内的重要政治和民生新闻,一定程度上减少了信息疏漏、口径不统一、资源浪费等现象。一些地区借助短视频、网络直播等新兴方式,创新宣传策略和手段,以一种更贴近群众喜好的方式传播新闻和信息,提升了主流声音的传播力和政务信息的透明度。
然而,在获取社情民意方面,一些由政府部门或主流媒体搭建的新媒体平台上,虽然设置了“爆料”“信箱”等功能供民众发声,但后续反馈仍有欠缺。这种现象在资源相对匮乏的基层表现得更为显著,基层网络政务服务在功能定位上呈现出明显的“重宣传而轻服务”问题,服务能力有限,意见反馈渠道不够畅通。新媒体在公共对话上的功能优势未能得到充分利用和体现,政务服务平台未能真正嵌入当地居民的社会网络和行为习惯中。
资源化警示的数据安全风险
数据安全和网络安全是新媒体嵌入社会特别是数据资源化给主权国家带来的治理难题。网络空间的主权化倾向明显,地缘政治色彩加重,国家网络安全已经成为全球互联网治理的基本议题。
从政治层面看,数据是未来国际政治竞争的关键资源。社交媒体可能在人工智能加持下成为霸权的“武器”,通过算法推荐向全世界全方位、全时空、全天候地传递符合其价值标准、意识形态、外交政策、商业理念和社会文化的信息,此举实质上是以数据操纵、改变人们的思想。
从经济层面看,数据流动对全球经济增长的贡献已经超过传统的跨国贸易和投资,支撑了包括商品、服务、资本、人才等几乎所有类型的全球化活动,深入全球供应链的方方面面。国家和地区之间的数据依赖越来越强。一些国家以数据安全和公民个人隐私安全政策为由,对涉及国家关键基础设施、关键技术和公民敏感信息的海外产业进行带有意识形态的制裁,甚至将其作为国际政治博弈的工具。数字经济的蓬勃发展使得数据与实体经济的各个领域融合渗透,模糊了依托泛在连接技术构建的网络空间的边界。这一特性带来了网络形态的持续快速变动,加大了网络威胁向社会各领域蔓延的不可预测性。
在数据成为重要战略资源的当下,如何科学合理地将数据主权与安全纳入国家核心利益的范畴,确保数据资源的完整性、保密性和可用性,衡量好国家安全与经济发展的关系,是后疫情时期新媒体管理与互联网治理的焦点。
作者: 谢新洲 石林 (谢新洲系北京大学新媒体研究院院长;石林系北京大学新媒体研究院博士研究生)
来源:《中国网信》2022年第1期
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |