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
东西问·中外对话 | 米卢对话宿茂臻:中国足球如何再次“冲出亚洲”?******
中新社北京11月25日电 题:米卢对话宿茂臻:中国足球如何再次“冲出亚洲”?
中新社记者 卞立群
博拉·米卢蒂诺维奇,中国人习惯叫他“米卢”。2001年,时任国足主教练的他帮助中国足球首次成功杀入世界杯。他还曾任墨西哥、哥斯达黎加、美国、尼日利亚等国家队主帅,是世界足球史上唯一一位连续四届率领不同国家队进入世界杯16强的“神奇教练”。
宿茂臻,前国脚,曾征战2002年韩日世界杯。场上司职前锋的他,在国内足球顶级联赛曾斩获金靴奖和金球奖;退役后,他执教过中国国青、青岛海牛等队,还以中国国奥队助理教练身份参加了北京奥运会。
视频:【东西问·中外对话】米卢说敢接手现在的国足来源:中国新闻网
中国足球如何再次冲出亚洲、走向世界?又该如何整饬积弊、蓄力未来?中新社“东西问·中外对话”近日邀请米卢和宿茂臻展开对话。
在米卢看来,中国足球要乐观向前看,同时用长远规划指导青训,系统性做好人才培养工作。在国家队选帅方面,要注重选取有经验、与中国球迷有共情的教练。
身为足球从业者的宿茂臻认为,目前中国足球青训工作走在正确道路上,但付出的努力远远不够,需要更多的青少年比赛。在球员选材方面,他呼吁避免短期功利主义,多挑选有天赋、更有培养价值的苗子。
视频:【东西问·中外对话】宿茂臻:中国足球所作的努力还不够来源:中国新闻网
以下为对话摘编:
中新社记者:对于韩日世界杯,印象最深刻的是什么?
米卢:世预赛最后一场对阵阿曼队的情形让我印象深刻,我为中国人民感到非常高兴。看到宿茂臻,我就想起他在亚洲杯对阵韩国时那个进球,非常漂亮。
宿茂臻:正如米卢所说,让我印象最深的是与阿曼比赛结束的一刻,我们确定冲出亚洲、走向世界,整个体育场沸腾了。我们球队也非常高兴,把米卢高高地抛起来。
2001年,在沈阳五里河体育场,中国男足1比0击败阿曼队提前出线,打进韩日世界杯。中新社记者:如果时光倒流20年,有什么想弥补的遗憾?
米卢:我没有任何遗憾,球员们都尽了最大努力。比赛有输有赢,更重要的是球员们竭尽全力拼搏,知道自己该做什么,带着智慧去踢球。我们有很多美好的回忆,这很棒。
宿茂臻:能够参加世界杯,就是球员最大的荣誉,我感到非常自豪。如果我们当时能够赢得一场球,就会更加完美。
中新社记者:二十年来中国足球变化很大,怎么看外界“中国球员一代不如一代”的说法?
米卢:我只能评价自己带过的队伍。我有非常出色的团队,他们有很好的态度和奋斗精神,尽一切努力去赢得比赛。我很高兴能执教这批球员,并且得到大家的支持。
视频:【东西问·中外对话】米卢回应中国球员“一代不如一代”来源:中国新闻网
宿茂臻:我们的青训在正确的路上前进,但努力还远不够,越南、泰国、马来西亚等以前亚洲二、三流水平的国家队都在崛起,我们还需继续努力。
中新社记者:如何看待青训对中国足球的意义?又存在哪些问题?
米卢:我前不久去过一所位于青岛的足球学校,看到很多踢球的孩子,出乎意料地好,让我印象非常深。青训一定要有系统性,用长远规划指导怎么做;教练也很重要,他们要知道如何教孩子,这些需要青训大纲来引领。
宿茂臻:问题首先是选材。我认为要更偏向挑选有技术、速度和战术意识的孩子,而不仅是挑选人高马大但阅读比赛能力差的球员。我们不应为短期成绩选人,而要多挑选有天赋、在未来更有培养价值的球员。另外,我们必须有更多青少年比赛,球员只有在比赛中才能获得提高。
我们看到大量青少年足球教练不是职业足球或专业出身,这影响了教练员的质量。优秀青少年足球教练除了有经验,还要有耐心,喜欢和孩子在一起,懂得如何与孩子们相处,了解如何鼓励和教育他们,然后才是技战术层面对孩子们的指导。青少年足球教练需要具备的素养很多,有些素养甚至成年队教练都不具备。
资料图。张浪 摄中新社记者:国字号梯队此前在面对泰国、马来西亚等以往不那么强的亚洲球队时也愈发吃力,怎么看待这个现象?
米卢:我认为需要一双发现的眼睛,去挖掘好的球员。比如我昨天教了两个小男孩踢球,他们大概12、13岁的样子,踢得非常糟糕。你需要有一双慧眼,看出谁踢得好、谁踢得不好。
宿茂臻:我执教国青队是2009年左右,那时候我们和越南、马来西亚等队交手过,他们会形成威胁,但不像现在这么明显。还是我们中国足球的进步不够大,青训出现了问题,所以我们必须要坚持花大力气培养优秀年轻人。
中新社记者:2026年世预赛亚洲区共有8.5个出线名额,中国足球的机会变大了吗?
米卢:世界杯有多少支参赛球队不重要。我们那届中国队在世预赛以小组第一名出线,是表现最好的一届。现在我们应该积极做好准备,不要想我们的对手,而是去培养年轻球员。此外,还要踢很多重要的比赛,只要有了这些经验,加上努力训练,我相信中国队会挺进下一届美加墨世界杯的。
视频:【东西问·中外对话】米卢说国足会挺进下届世界杯来源:中国新闻网
宿茂臻:我们的机会很大,但竞争也越来越大。不说日本、韩国、伊朗这样的亚洲传统强队,像泰国、越南,以及西亚的约旦、叙利亚等,也有更多机会。
中新社记者:米卢认为现阶段担任国足主帅需要哪些特质?洋帅还是土帅更适合?如果有机会再次执教中国队,还敢接手吗?
米卢:这很简单,要有远见和经验,要充分了解球员,也需要很努力。他需要享受其中,乐在其中。我不觉得教练的国籍很重要,年龄也不重要,唯一重要的是经验,要懂得如何去比赛,还要和中国球迷有共情,我当时在这方面就不是很难。
这(接手)没问题,没什么压力。如果保持乐观,一切都会好起来。我喜欢专注于未来,下一步怎么做更重要,已经发生的事情无法被改变了。所以现在需要思考怎样才能打进世界杯,这太令人兴奋了。
中新社记者:如今外界看待中国足球从业者的眼光非常严格,如果回到球员和教练的身份,二位如何面对这种情况?
米卢:我觉得现在球迷的批评已经柔和一些了。我记得球队踢得不好时,球迷们喊着“米卢下课”。但重要的是,要有信心,要相信你的球员,把该做的事情做好。
宿茂臻:现在外界对足球从业人员可能有些苛刻,有时缺乏一些尊重。但我能理解。因为现在中国足球成绩不好,所以我们从业人员需要更多地踏下心来,去钻研和努力学习,提高中国足球水平。
中新社记者:预测中国足球何时能够再次打进世界杯?
米卢:中国足球下次参加世界杯就是美加墨世界杯。
宿茂臻:我和米卢一样,我们都希望下一届世界杯中国队能够出线。(完)
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