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
中新社的归侨们******
何耕新
中新社成立60年了。我想撰文纪念,问老伴写什么内容?老伴儿不假思索地答道:“你就写中新社的归侨吧!”
与中新社的一段缘分
我来中新社工作之前,曾经与中新社有过一段缘分。1952年夏,我已经参加北京高校统一招生考试,正在等待发榜。根据考后即时公布的各科考题答案,我有把握被录取。有一天,北京归国华侨学生补习学校冯教务长通知我:“你到王大人胡同中侨委找王明爱同志,他有事跟你谈。”我遵嘱从西郊燕园乘公共汽车进城,找到中侨委。王明爱是菲律宾归侨,当时在中侨委文教司任职,参与中新社筹建工作。他见到我,开门见山地说:“中侨委正在筹建一个新闻机构,你在印尼喜欢写文章,愿意不愿意来工作?”我答道:“我回国的唯一目的是考大学。我有把握被录取,等我毕业后再说吧!”
在北京大学中文系新闻专业就读4年期间,中新社曾经两次与我打交道。一次是中侨委在中南海召开全国侨务工作会议,中新社给我送来记者证。一天上午,我持证走进中南海,聆听何香凝主任作报告。另一次是中新社派金家环到北大找我,向我约稿。
1956年夏,毕业前夕。北大中文系新闻专业罗列主任向我和同班的泰国归侨罗斌透露:“你俩分配到中新社工作。”事后,我才知道,罗列和中新社领导吴江是老战友。
我认识的上海复旦大学新闻系印尼归侨白国良,一年后也分派到中新社上海分社工作。
处处闪动归侨身影
我上班后,深深感受到:中新社从传达室到人事处,从采编部门到印刷厂,处处闪动归侨的身影,耳边不时响起带华侨腔的国语。中新社领导分我在广播部工作。当时,广播部设在宣武门新华社总社大院工字楼里,门口挂着“华侨广播部”的牌子,遇到外宾来访时,即将牌子取下,以免给外宾留下“中新社是官办的”口实。
我与泰国归侨郑伯涛,印尼归侨肖勰、王鹤寿同住一间集体宿舍,与菲律宾归侨黄素心大姐同在侨乡组,其他编辑组也有不少归侨,如越南归侨张式、黄艾华。我还听说印度归侨刘国勇在北大东语系印地语专业念二年级时,奉调到中新社广播部工作,令我钦佩。
说话带有浓重粤腔的越南归侨周毅之,吸引了我的注意力。这不仅因为周的妻子傅冬是傅作义之女,当年为北平和平解放立功,而且她还是《人民日报》记者,他俩堪称“夫妻记者”。周毅之早年回国,先在新华社工作,以后调到中新社广播部。上世纪50年代,荣毅仁邀请新加坡工商界知名人士访华,周毅之采写了不同于“新华体”的系列稿件,被海外侨报广泛刊载,在新华社大院里也传为美谈。可惜广播部1957年搬到北新桥时,周毅之没有跟着过来。
然而,我在北新桥中新社大楼里,遇见更多归侨。经过我社在广渠门举办的新闻班两年培训的印尼归侨陈刚、何浪都分配在广播部工作。
在专稿部,我遇见曾经在巴城中学教过书的印尼归侨尤文贤和担任过巴中学生会主席的校友张瑞元。
在北新桥附近的马道胡同里,中新社印刷厂绝大部分职工,从厂长到工人,从铸字、排字到校对、印刷、装订,百分之九十以上是归侨,并且绝大部分是泰国归侨。他们原是曼谷华文报纸《全民报》的员工,1951年该报被反共反华的銮披汶政府封闭后,举家回国,安排在中新社印制《中国新闻》。可以说,印刷厂是中新社归侨最集中的部门。
领导视归侨为“社宝”
我社归侨绝大部分是上世纪五六十年代来社工作的,调查资料显示,1952年至1966年“文革”前,总社员工223人,其中归侨160人,占员工总数的72%。他们来自印尼、马来亚、新加坡、泰国、日本、越南、缅甸、菲律宾、印度、毛里求斯、美国。
记得张帆副社长兼总编辑在全社大会上讲话时,称我社归侨为“社宝”,表示要充分发挥他们的独特优势,精心培养他们,大胆使用他们。
中新社第一任驻外(日本东京)记者是日本归侨李国仁,随后又由另一位日本归侨杨国光继任。杨国光为两位台湾记者首访大陆起了穿针引线的作用。
1963年,中新社首次派出记者团,由张帆同志率领,赴雅加达采访第一届新兴力量运动会。我社5名记者中,白国良、何耕新、张茂新均系印尼归侨,外办干部、菲律宾归侨王澄枢,受廖公委派,以中新社记者名义,在菲律宾运动员和体育官员中开展工作。当时,中菲尚未建交。白国良采写的雅加达茂物公路自行车比赛特写,既报道比赛过程,又穿插沿途热带风光的描写。时任新华社雅加达分社的沈定一称赞“这篇稿写得很有特色”。
上世纪60年代,中新社有两个专业机构——日本组和印尼组,清一色由归侨组成。
当时,中国与日本尚未建交。遵照廖公的指示,中新社组建清一色由日本归侨组成的“日本组”,他们每天抄收日本电台的日语广播,翻译成中文,出版《日本广播参考资料》,送外办和有关部门参阅。
1959 年, 印尼颁布《第9 号总统法令》,禁止华侨在县以下地区经商和居住,随即掀起对华侨实行逼迁的排华逆流。为了及时掌握印尼排华动向,中新社专门组建了一个“印尼组”,每天抄收印尼电台的印尼语广播,翻译成中文,出版活页资料,送中侨委及有关部门参阅。该“印尼组”由4位印尼归侨——林惠香、林必达、李顺辉、李兴业组成。
我作为一名归侨,相对而言,比较了解我社归侨,其中许多已经辞世,特以《中新社的归侨们》为题撰写本文,算是对我社归侨们的怀念吧!
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)