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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

绅装骑行 一种别样体验******

  2022年上海绅装骑行活动

  在上海黄浦江畔、北京胡同内外、成都太古里至浣花溪,一群衣着时髦的青年男女蹬着各式复古自行车穿梭在城市的新旧街区。他们的摩登身影与建筑景观交融,相机定格的每个瞬间都像一张张精美的上世纪画报。近两个月来,国内多地兴起绅装复古骑行活动。活动照片和视频在网络上传播,一度登上某生活方式类平台的热搜榜单,引来不少网友的关注。

  左为《音乐之声》男主、右为正义的cosplay

  绅装复古骑行 造型靓丽引来路人拍照夸赞

  上海,四川中路与南京东路交叉路口,红灯亮起,复古骑行自行车车队停下等待。几位大约六十来岁的叔叔、阿姨正准备过马路,却被一群青年男女的独特装扮吸引了目光。有人忍不住停下观看、拍照,也有人上前询问、夸赞:“你们是在拍电影吗?”“你们穿得真好看!”

  这是一场绅装复古骑行活动,参与者的服装和配饰都经过精心搭配,被围观、被拍照是骑行队伍的常态。

  正在上海某研究所读博士的正义是活动主创之一。如果看过电影《音乐之声》就会发现,他的穿着酷似男主角特拉普第一次出场时的装束。正义穿的是德奥交界地区的民族服饰,他在萨尔茨堡游玩时曾见到当地老人穿着这样的衣服。为了复刻这件夹克,他从东欧淘了一整套鹿骨扣子,又仔细挑选了最接近电影人物着装的灰色和绿色面料。

  据了解,这次骑行活动共130人,分为8支队伍。从浦西出发,穿过老城厢的城隍庙、豫园,经轮渡抵达浦东,沿着滨江大道路过和平大钟、东方明珠,用骑行串联起城市的新与旧。

  当黄浦江上的夕阳逐渐被夜色取代时,在游轮上,灯光、音乐、酒水早已齐备,他们将在此进行最佳着装的评选。

  戴着金框眼镜、穿着米白色西装的Kristan,是上海一所艺术类院校的大三学生。他拿着话筒上前介绍自己的穿搭:颈间系着外公90年代的领带,无名指上戴着父亲十多年前在巴西买的猫眼石戒指。在投票环节,10多位参与者把口袋巾交到了Kristan手上,他获得了当晚的最佳男士穿搭奖。

  Kristan是绅装爱好者圈子里的新人,刚刚“入坑”一年。他第一次穿西装是在高中成人礼上,第二次是大学时期参加音乐会,后来他开始逐渐尝试把西装作为日常着装。2021年,他在b站自学西装知识时,刷到了绅装骑行活动的视频。

  “挺酷的。”他心里想,不如报名参加2021年的骑行活动,去看看圈内大佬们。他查看日程安排、确认活动时间,七八分钟后再回过头看报名链接,票已经抢光了。2022年,他提前做了抢票的准备:守在直播间等待报名链接公布,紧盯着电脑屏幕秒表倒计时,手上不停地点击刷新,“票不到一分钟就没了!”

  正义为了参加骑行活动会精心准备着装

  为在现场“隆重亮相” 参与者都会进行精心准备

  抢到票的都是“幸运儿”。为了能在活动现场“隆重亮相”,参与者都进行了一番精心准备。

  重庆的庞开中提前半年选择Loro Piana(圈内人称作“罗富贵”)防雨面料,定制了仿西班牙猎装风格外套,又在口袋里用丝巾增加“飘逸感”,准备就绪后专程飞到上海参加了骑行。广州的贴章花3000元复刻了美国一双1927年的皮鞋,他的朋友卡森则走低成本路线,选用不到700元的古着单品。但后来因为疫情,他们最终没能成行,只得在二沙岛附近骑着共享单车与上海骑行遥相呼应。

  “平时我们喜欢考据,比如一个服装元素的起源、发展。但身边喜欢研究复古穿搭的人不多,不太有机会去分享穿搭背后的历史沉淀和我们的研究思考。如今,线下活动和线上分享是我们释放表达欲、认识朋友的一个渠道。”卡森说。

  在绅装爱好者的眼中,绅装骑行就像一次文化盛会。有相近服装审美趣味的人可以借此交流穿搭经验,结识各行各业的朋友,还能见到在网络上关注已久的圈内博主。

  绅装骑行活动将绅装爱好者聚集在一起

  不少爱好者“入坑”时 也曾遇到周围人不解的眼光

  其实,不少爱好者在最初“入坑”时也曾遇到周围人不解的眼光。20岁的Kristan穿上西装在外人眼中显得老成,以至于朋友聚会时衍生出一个固定环节——请新朋友猜他的年龄,他们的答案常常是二十六七岁。母亲最初也不太支持他穿西装,开玩笑说他长期单身的原因是穿着西装让人不敢靠近,想让他停下一段时间试试。

  31岁的庞开中“入坑”7年了。他回忆,以前在纽约上学,常常看到曼哈顿的上班族西装笔挺,由此萌生了对西装的兴趣。一天,一身西装的庞开中与着装休闲的美国教授在电梯里偶遇。教授问他为什么每天都穿得这么正式?他结合《王牌特工》里的台词回答道:“西装代表态度,礼节造就君子。”

  “礼之大者,莫过于衣冠。”庞开中认为,着装体现了对人的尊重。

  在国内,庞开中早年也曾因穿西装被误解。朋友调侃他去相亲,路人猜测他的职业是卖保险的或房产中介。父母也曾有点担忧,他的着装与周围人不同,或许会引来他人异样的眼光。

  Kristan和庞开中表示,最初入坑时的着装都难免过于商务、严肃,后来在学习和练习中摸索出自己的风格,日常生活中也常用经典西装元素搭配。庞开中开玩笑说这是一群“臭美”的人,“美是多元的,每个人都有自己的兴趣和理解,大家可以互相尊重。”

  繁忙都市人 扮成向往的模样

  时下,社交媒体中传播的“绅装骑行(Suit Ride)”是正义2020年在上海发起的。他是一名90后,曾在荷兰、英国求学,也曾在伦敦参加过Tweed Run活动。

  “那次体验很新鲜,大家有机会穿喜欢的衣服并和相同爱好的人一起骑车,很酷。”那时,正义刚开始对英式乡村休闲风格着装文化感兴趣,喜欢上了花呢、灯绒等较为粗糙的面料营造出兼具休闲与得体的感觉。当天骑行大约5小时,他随人群一起穿过伦敦地标建筑。

  2018年回国后,组织完一场校友骑行聚会,正义偶然想起在伦敦的骑行经历,便在2020年与身边朋友一起组织了第一届绅装骑行。这次活动大约有50人参加,第二年便发展到了近百人。

  “伦敦的Tweed Run办了十多年,规模大、参与人数多,更像是city tour(城市观光旅游),国内早期的Vintage Ride参与者更多是自行车爱好者,现在的Suit Ride更多是经典男装、复古穿搭文化的爱好者。而且我们更愿意设计一些游戏环节,对新人比较友好。”

  正义表示,自第二届活动以来,有一些喜欢不同穿衣风格的玩家也参与了进来。虽然活动名叫绅装骑行(Suit Ride),但并不意味着一定要穿成经典男装的样子。活动在穿衣风格上是包容的,城市机能、美式工装、英伦复古、阿美咔叽都可以,只要好看得体就行。“今年获得最佳穿搭奖的新人比很多人入坑时间都短。他拿到冠军这件事本身就足够有意义。说明玩的时间、年纪、工作、收入都不重要,重要的是愿意来玩、愿意分享和展示自己的爱好,而且确实花了心思。”正义说。

  “在不少城市,在日常生活中穿绅装可能有一定压力。这个活动是一个稍微有点‘浮夸’的场合,鼓励大家打扮,对不少人来讲有点像cosplay。我个人觉得,绅装骑行活动和漫展实际上有相似之处。虽然风格、路线、文化不同,但其实大家都是喜欢把自己装扮成向往的样子。”正义说。

  “服装就是让人变得得体、好看。如果能从这些研究和实践中获得知识、经验、乐趣,总结出一套能体现自己意趣的风格,甚至是收获一份珍贵的友情,那么这个过程就更加意义非凡。”正义说,“其实绅装骑行就是希望创造一个繁忙都市人慢下来走近自己城市的机会,暂时卸下各种身份,扮成自己向往的模样。”(记者陈静 实习生 宋佳旻)

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